EP1543536B1 - Panneau de visualisation a plasma a electrodes coplanaires de largeur constante - Google Patents

Panneau de visualisation a plasma a electrodes coplanaires de largeur constante Download PDF

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EP1543536B1
EP1543536B1 EP03758097A EP03758097A EP1543536B1 EP 1543536 B1 EP1543536 B1 EP 1543536B1 EP 03758097 A EP03758097 A EP 03758097A EP 03758097 A EP03758097 A EP 03758097A EP 1543536 B1 EP1543536 B1 EP 1543536B1
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EP
European Patent Office
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permittivity
electrodes
barriers
panel
low
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EP03758097A
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EP1543536A1 (fr
Inventor
Laurent Tessier
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Thomson Plasma SAS
Original Assignee
Thomson Plasma SAS
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Publication date
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    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20—Constructional details
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    • H01J11/10—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/38—Dielectric or insulating layers
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J2211/00—Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20—Constructional details
    • H01J2211/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/36—Spacers, barriers, ribs, partitions or the like
    • H01J2211/361—Spacers, barriers, ribs, partitions or the like characterized by the shape

Definitions

  • the invention relates to a plasma display panel comprising a first slab 11 and a second slab 12 between them a space filled with compartmentalized discharge gas in a set of discharge cells 18 disposed in lines and in columns, also comprising a network of insulating barriers comprising barriers 15 separating, each, two adjacent columns of cells, the first slab comprising at least two networks of electrodes Y, Y 'coplanar said maintenance, oriented in directions general parallel to each other and perpendicular to said barriers, having a constant width perpendicular to these general directions, arranged so that each discharge cell is traversed by an electrode of each network.
  • barriers 15 each separate two adjacent columns of cells, these barriers are called column barriers, as opposed to the line barriers described hereinafter.
  • Each discharge cell is therefore traversed by a pair of maintenance electrodes and each pair of maintenance electrodes thus serves a line of discharge cells; all the adjacent cells of the same line are separated by a column barrier made of insulating material; in this way, in the general direction of the coplanar electrodes, the widths of the different cells of the same line are limited by these column barriers; these barriers generally serve as spacers between the slabs of the panel.
  • Coplanar electrodes are covered with a dielectric layer 13 itself coated with a protective layer and secondary electron emission 14, generally based on magnesia.
  • the second slab comprises a third array of so-called addressing electrodes X arranged each between two column barriers; thus, each addressing electrode thus serves a column of discharge cells; these addressing electrodes may also be covered with a dielectric layer 17.
  • the network of barriers of some panels of the prior art also comprises barriers 16 called line barriers each separating two adjacent rows of cells, so that each cell of the panel is then delimited on all of its periphery by barriers as shown in Figures 1A, 1B.
  • the control of the plasma panels conventionally comprises addressing periods for activating the cells to be lit, followed by maintenance periods during which a series of maintenance voltage pulses are applied between the maintenance electrodes Y , Y 'serving a line of cells, in the gap or gap G between these electrodes; the height of these maintenance pulses must be sufficient to cause discharges in the previously activated cells of the line, but insufficient to cause discharges in the cells of this line not previously activated.
  • the addressing of the discharge cells generally takes place between a column electrode and one of the line electrodes which is also used for maintenance.
  • the discharge cells and the space between the slabs are filled with a gas under low pressure suitable for obtaining discharges emitting ultraviolet radiation.
  • each cell is generally provided with a layer of phosphor capable of emitting visible radiation, in particular red, green or blue, when it is excited by the ultraviolet radiation of the discharges; these layers are usually deposited on the second slab and on the slopes of the barriers.
  • the adjacent discharge cells comprise phosphors of different colors so that we obtain discharges emitting indirectly in red, green and blue.
  • the coplanar electrodes are preferably made of a material that is both conductive and transparent, such as tin oxide or mixed tin-indium oxide ("ITO"), for Indium-Tin Oxide in the tongue English) since these transparent electrodes are generally not sufficiently conductive, the transparent electrode arrays of opaque metallic conductors, which are called “bus conductors", are generally "doubled” because they distribute the discharge electric current to the transparent electrodes ; conventionally, the linear electrical conductivity of the bus is greater than that of the priming conductor; the bus is made of highly conductive metallic material, such as silver; it is therefore opaque to light.
  • ITO mixed tin-indium oxide
  • the initiation of the discharge in this cell takes place in a priming zone Z a of the portion of this electrode corresponding to this cell; it is preferable that the surface potential properties of the dielectric layer 13 coating this electrode are sufficiently uniform to allow low voltage firing of the discharge; after initiation, the discharge extends perpendicularly to the general direction of the coplanar electrodes to the discharge end edge 192 of the electrode, opposite the priming edge; the phase of spreading of the discharge, called expansion phase, allows the formation of a discharge zone with a very low electric field that is very efficient for the excitation of the gas and the production of ultraviolet photons; the expansion phase thus makes it possible to improve the light output of the discharges.
  • the expansion phase of the discharge to the discharge end edge of the electrode the discharge occupies almost all of the gas space delimited by the two column barriers 15 bounding the cell width.
  • the dielectric layer area which covers these electrodes is generally covered residual charges called "memory charges", especially from the previous discharge in this cell.
  • the zone of discharge gas between these two electrodes is then subjected to the sum of the voltage applied between these electrodes and the voltage resulting from memory charges from the previous maintenance pulse.
  • FIG. 3 represents, at the beginning of a maintenance voltage pulse of a value of 100 V applied to the electrodes, which follows other identical alternating pulses having left memory charges, the distribution of the equipotential voltage lines according to a A1-A1 'section of the discharge expansion zone, between the middle of a column barrier 15 and the middle of the cell, this interval corresponding to the half distance between the media of two adjacent columns barriers, is at say to the half width of a discharge cell; the equipotential lines in solid lines correspond to positive values of the potential; the equipotential lines in broken lines correspond to negative values of the potential; the potential difference between two adjacent equipotential curves is constant and adapted to obtain twenty "positive" equipotential curves in continuous lines; during the 100 V voltage pulse that starts, it is assumed here that the electrode Y considered plays the role of cathode, and that the negative memory charges stored in this cell on the surface of the dielectric layer 13 come from the discharge generated by the previous maintenance voltage pulse of the same series, of opposite sign.
  • the equipotential curve V corresponds to the first negative equipotential (discontinuous lines, as opposed to the continuous lines of positive equipotentials), and testifies to the presence of a negative charge deposited at this level on the surface of the column barrier 15
  • the distribution of this equipotential depth in the column barrier indicates that, after initiation caused by the pulse in progress, the discharge will spread on the slopes of the barriers, therefore, beyond the surface of the dielectric layer 13 and the protective layer 14 covering the electrode Y. During maintenance periods when the panel emits light, the barriers will therefore be in significant contact with the discharges. This phenomenon leads to an increase in the losses of charged species on the barriers and to an accelerated deterioration of the phosphor material covering these barriers, with a consequent decrease in light output and a reduction in the service life of the panel.
  • FIG. 2 shows a schematic top view of the structure of a cell of a panel of a coplanar plasma display which differs from the structure presented previously in FIGS. 1A and 1B in that the coplanar electrodes no longer extend over the entire width of the cells: each electrode Y comprises a conductive bus Y b continuous at the edge of the end of discharge 192 which passes through all the cells of a same line and, at each cell, a tongue-shaped electrode element Y p , centered on this cell, having a width less than this cell, and extending from the bus to the level of the priming edge 191.
  • the electrode elements Y p of each cell are dimensioned so that their lateral edges are positioned at a non-zero distance D the surface of the nearest column barriers 15 which delimit this cell.
  • Such a structure applied to the coplanar electrodes Y, Y ' makes it possible to reduce the potential on the slopes of the column barriers and on the surface portions of the protective layer that are close to these barriers along the lateral edges of the electrode elements Y p , as illustrated in FIG. 4 representing the distribution of the electrical equipotential curves in the cell represented in FIG. 2, in a section A2-A2 'in the half-cell width, according to the same assumptions and conventions as for FIG. 3 previously described; in this FIG.
  • the object of the invention is to increase the luminous efficiency of plasma panels and their service life while avoiding these limitations and disadvantages.
  • the invention relates to a plasma display panel comprising a first slab and a second slab between them a space filled with partitioned waste gas in a set of discharge cells disposed in rows and columns, also comprising a network of insulating barriers comprising barriers separating, each, two adjacent columns of cells and each having a base resting on said second slab and a top in contact with said first slab, this first slab comprising at least two arrays of electrodes Y, Y 'coplanar maintenance said, which are oriented in general directions parallel to each other and to said lines, which are arranged so that each discharge cell is traversed by an electrode of each network then forming a pair, and which have so-called edges primers which face each other on either side of the gap separating the electrodes of each pair, characterized in that each column separation barrier comprises, at its vertex and over its entire width, a succession of zones of low permittivity which extend on either side of the gap separating the electrodes of each pair at least from a line 80 ⁇ m behind the initiation edges of
  • the zones of low permittivity thus extend at least on each side of the gap of each cell.
  • the thickness of a zone of low permittivity on a barrier is measured from the top of this barrier in contact with the first slab; each of these zones extends approximately over the entire width of the barrier, to the thickness of a possible phosphor layer near.
  • the coplanar electrodes do not have a constant width, for example as in the structure of the prior art described with reference to FIG. 2, the invention makes it possible to combine the performance advantages already described of this structure and those specific to the invention described hereinafter.
  • the invention applies in particular to cases where the coplanar electrodes each have a constant width over their entire effective length; useful length of an electrode means the length corresponding to all the cells served by this electrode; the width of this electrode is understood as the width measured perpendicular to its general direction; as the width of the coplanar electrodes is constant as in the structure of the prior art described with reference to FIGS. 1A and 1B, the electrode arrays are more economical to produce and the assembly of the slabs is not penalized by constraints alignment: thus avoids the disadvantages of the structure of the prior art described with reference to Figure 2, while obtaining advantages at least identical if not higher in terms of light output and life, as explained below.
  • the invention proposes in fact to modify the distribution of the equipotential curves not by modifying the shape and position of the electrodes at the level of each cell as previously described with reference to FIGS. 2 and 3, but by varying the dielectric permittivity within the barriers. in a manner adapted to tighten and bring closer, at the level of each cell, the equipotential curves in the vicinity of the dielectric layer and the protective layer, so as to reduce the electric potential on the slope of these barriers, particularly in the vicinity of these layers.
  • the thickness specific to the invention of the zones of low permittivity and thanks to the average dielectric permittivity specific to the invention of these zones one then obtains a better confinement of the maintenance discharges on the surface of the dielectric layer and of the protective layer, away from the barriers, which reduces the loss of plasma charged species and the degradation of the phosphors on these barriers by the plasma in the expansion zone of the discharges.
  • An additional advantage of the panel structure according to the invention results from the fact that the desired confinement of the discharges is obtained even at the end of expansion: unlike the structure described with reference to FIG. 2, the potential on the slope of the barriers and at the surface of the protective layer and the dielectric layer is also lowered in the vicinity of the electrode portions corresponding to the end of discharge, which allows a greater improvement of the light output and the service life.
  • each cell is then traversed by three electrodes, one of each network, which then form a triad.
  • gap means the zone separating the electrodes of each pair, or, where appropriate, the zones separating the electrodes of each triad; when the width of the coplanar electrodes is constant, the width of the zones separating the electrodes is also constant.
  • the zone of low permittivity located at the top of the barriers can therefore be discontinuous, that is to say that it can be interrupted at the gap separating the coplanar electrodes of each pair up to a maximum of 80 ⁇ m on either side. electrode edges, beyond this gap; the areas of low permittivity then extend on each side of the gap, especially at the expansion zones of the discharges, that is to say with respect to the surface of the electrodes.
  • the zone of low permittivity can extend further, for example when it is interrupted exactly at the gaps separating the coplanar electrodes.
  • the succession of zones of low permittivity at the top of each barrier forms a continuous zone of low permittivity, without interruption in the gaps.
  • the zones of low permittivity are discontinuous and interrupted at the gap separating the electrodes of each pair.
  • the subject of the invention is a plasma display panel comprising a network of barriers each having a base resting on a slab and a peak in contact with another slab comprising at least two coplanar electrode arrays, characterized in that these barriers have, at their apex, a zone of low permittivity with a thickness greater than 3 ⁇ m and less than or equal to one-fifth of their total height, which has a mean dielectric permittivity at least three times lower than the dielectric permittivity of these barriers evaluated at their base.
  • JP2000-306517 and JP07-262930 describe plasma panels where it is the dielectric layer positioned on the first slab which has low permittivity zones; in JP07-262930, these areas are located between the cell lines and not between the columns as in the invention; such zones make it possible to limit the expansion of the discharges in the vertical direction of the columns whereas the invention also makes it possible to limit the expansion of the discharges in the horizontal direction of the lines; in these two documents, these zones extend continuously over the entire width or the useful height of the panel and may be in contact with the top of the barriers separating the columns ( Figure 1 of JP2000-306517); note that such areas of low permittivity are particularly difficult to achieve in the thickness of the dielectric layer while the Low permittivity zones according to the invention are much easier to achieve at the top of the barriers.
  • the plasma panel comprises the same elements arranged according to the same structure as the panel of the prior art previously described with reference to FIGS. 1A and 1B, unlike FIG. in that the column barriers 15 comprise a base layer 15a in contact with the dielectric layer 17 covering the electrode array X of the second slab 12, and a continuous top layer 15b, which is applied to the base layer 15a and which extends to the dielectric layer 13 and the protective layer 14 covering the coplanar electrode arrays Y, Y 'of the first slab 11.
  • the coplanar electrodes each have a constant width over their entire useful length, and the electrode arrays are more economical to perform and the assembly of the slabs is not penalized by alignment constraints.
  • the thickness or height D a of the base layer and the average dielectric permittivity E a of the material which constitutes it on the one hand, the thickness or height D b of the top layer and the permittivity dielectric average E b of the material which constitutes the other hand, are adapted so that E is greater than E b and that D is greater than D b, of preference for E ⁇ E b and 3 for D 4 D ⁇ b; the top layer therefore corresponds to a continuous zone of low permittivity of the barriers; the thickness of the crown layer thus represents at most one fifth of the total height of the barriers; to obtain a significant confinement effect, the thickness of this layer should be greater than 3 ⁇ m.
  • the principle of the invention therefore consists in substantially lowering the capacity of the column barriers at their top, here on a small part D b of the height of these barriers, that is to say in the vicinity of the protective layer 14 and the dielectric layer 13 on which the maintenance discharges are spread out, so that the electrical capacitance is very low in the upper part of these barriers in contact with the coplanar slab 11, and that it is higher in the other part of these barriers.
  • This heterogeneity of electric capacitance of the barriers specific to the invention makes it possible to tighten the equipotential lines in the zone of low capacitance situated on the surface of the dielectric layer and the protective layer covering the coplanar electrodes of the slab 11, and therefore better confining the spread of maintenance discharges to the dielectric surface without "overflow" on the sides of the barriers.
  • the higher the height D b of the crown layer is smaller than the height of the base layer D a and the lower the dielectric permittivity E b of the crown layer is in front of the average dielectric permittivity E a of the base layer, more the electric potential is low on the spreading surface of the discharges near these barriers, by capacitive divider effect resulting from the two-layer structure previously described barriers.
  • the position V of the first negative equipotential is here merged with the surface of the dielectric layer and the protective layer covering the electrode Y. During maintenance periods, the discharges will therefore no longer spread over the barriers, which corresponds to the general objective pursued by the invention.
  • the layer of low permittivity E b is formed atop the barrier at the level of barrier portions that correspond to the expansion zone of the discharge, so that at the barrier portions which correspond to the inter-electrode gap G and to the initiation zone, the top of the barriers has a permittivity E a identical to that of the base layer.
  • each column separation barrier comprises, at its vertex and over its entire width, a succession of zones of low permittivity 15b 'which extend on either side of the gap separating the electrodes of each pair from a line at the boundary between the priming zone Z a and the expansion zone Z b , behind the priming edges 191 of the electrodes of this pair; conventionally, this boundary line is separated from the initiation edge of at most 80 microns; in other words, the width of the initiation zone Z a is at most 80 ⁇ m; these areas of low permittivity the same thickness and the same dielectric permittivity as the zone of low permittivity previously described.
  • zones of initiation of low permittivity barrier zone discharges, it is then advantageously obtained a more uniform electric field over the entire length of the priming edges 191 of the electrodes, which advantageously allows to obtain the same properties of ignition only in the panels of the prior art previously described.
  • areas of low permittivity 15b 'according to the invention can confine landfills as described above, depending on the objective of the invention.
  • the thickness or height D c of the upper layer and the mean dielectric permittivity E c of the material which constitutes the other hand are designed such that E is greater than E c and that D is greater than D c, preferably for E ⁇ E c and 3 so that D ⁇ 4 D c;
  • the upper layer corresponds to a zone of low permittivity of the barriers; the thickness of the upper layer thus represents at most one fifth of the total height of the barriers; to obtain a significant confinement effect, the thickness of this layer should be greater than 3 ⁇ m.
  • the zone 15b or 15c of low permittivity may for example be formed by a porous layer of aluminum oxide, the remainder of the barriers namely here the base layer 15a of higher permittivity for example being formed of a vitreous layer of lead oxide.
  • FIG. 11 represents a third embodiment of the invention that combines the first and the second embodiments described above; the barriers thus comprise three superposed layers: a first base layer 15a of thickness D a and of relative permittivity E a resting on the dielectric layer 17 covering the electrode array X of the second slab 12, a second layer 15c 'of thickness D 'c and relative permittivity E' c covering the whole of the second plate 12 as in the second embodiment, and a third layer 15b thickness D b and E b relative permittivity covering only the top barriers as in the first embodiment.
  • the third layer of low permittivity 15b may for example be a porous layer of aluminum oxide
  • the first layer 15a of higher permittivity may be a vitreous layer of lead oxide
  • the second layer 15c 'corresponding to the intermediate zone of high permittivity may be for example a layer based on TiO2 or BaTiO3.

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Abstract

Panneau comprenant un réseau de barrières (15) présentant, chacune, une base reposant sur une dalle (12) et un sommet au contact d'une autre dalle (11) comprenant au moins deux réseaux d'électrodes (Y, Y') coplanaires présentant de préférence, chacune, une largeur constante ; selon l'invention, ces barrières (15) présentent, au niveau de leur sommet, une zone de faible permittivité (15b ; 15c) d'épaisseur (D b) supérieure à 3 um et inférieure ou égale à un cinquième de leur hauteur totale qui présente une permittivité diélectrique moyenne (E b) au moins trois fois inférieure à la permittivité diélectrique (Ea) de ces barrières évaluée au niveau de leur base. Grâce à l'invention, on améliore sensiblement le confinement des décharges plasma loin des barrières (15).

Description

  • En référence aux figures 1A, 1B, l'invention concerne un panneau de visualisation à plasma comprenant une première dalle 11 et une deuxième dalle 12 ménageant entre elles un espace rempli de gaz de décharge compartimenté en un ensemble de cellules de décharge 18 disposées en lignes et en colonnes, comprenant également un réseau de barrières isolantes comprenant des barrières 15 séparant, chacune, deux colonnes adjacentes de cellules, la première dalle comprenant au moins deux réseaux d'électrodes Y, Y' coplanaires dites d'entretien, orientées selon des directions générales parallèles entre elles et perpendiculaires auxdites barrières, présentant une largeur constante perpendiculairement à ces directions générales, disposées de manière à ce que chaque cellule de décharge soit traversée par une électrode de chaque réseau.
  • Comme les barrières 15 séparent chacune deux colonnes adjacentes de cellules, on appelle ces barrières des barrières colonnes, par opposition aux barrières lignes décrites ci-après.
  • Chaque cellule de décharge est donc traversée par une paire d'électrodes d'entretien et chaque paire d'électrodes d'entretien dessert donc une ligne de cellules de décharge ; toutes les cellules adjacentes d'une même ligne sont séparées par une barrière colonne en matériau isolant ; de cette manière, dans la direction générale des électrodes coplanaires, les largeurs des différentes cellules d'une même ligne sont limitées par ces barrières colonnes ; ces barrières servent généralement d'espaceurs entre les dalles du panneau.
  • Les électrodes coplanaires sont recouvertes d'une couche diélectrique 13 elle-même revêtue d'une couche de protection et d'émission d'électrons secondaires 14, généralement à base de magnésie.
  • La deuxième dalle comprend un troisième réseau d'électrodes X dites d'adressage disposées chacune entre deux barrières colonnes ; ainsi, chaque électrode d'adressage dessert donc une colonne de cellules de décharge ; ces électrodes d'adressage peuvent être également recouvertes d'une couche diélectrique 17.
  • Le réseau de barrières de certains panneaux de l'art antérieur comprend également des barrières 16 dites barrières lignes séparant chacune deux lignes adjacentes de cellules, de sorte que chaque cellule du panneau est alors délimitée sur l'ensemble de son pourtour par des barrières comme représenté sur les figures 1A, 1B.
  • Le pilotage des panneaux à plasma comprend classiquement des périodes d'adressage destinées à activer les cellules qui doivent être allumées, suivies de périodes d'entretien pendant lesquelles on applique des séries d'impulsions de tension d'entretien entre les électrodes d'entretien Y, Y' desservant une ligne de cellules, dans l'intervalle ou gap G séparant ces électrodes ; la hauteur de ces impulsions d'entretien doit être suffisante pour provoquer des décharges dans les cellules préalablement activées de la ligne, mais insuffisante pour provoquer des décharges dans les cellules de cette ligne non préalablement activées.
  • L'adressage des cellules de décharge s'effectue généralement entre une électrode de colonne et l'une des électrodes de ligne qui sert aussi à l'entretien.
  • Les cellules de décharge et l'espace entre les dalles sont remplis d'un gaz sous faible pression adapté à l'obtention de décharges émettant un rayonnement ultraviolet.
  • Les parois de chaque cellule sont généralement dotées d'une couche de luminophore susceptible d'émettre un rayonnement visible, notamment rouge, vert ou bleu, lorsqu'il est excité par le rayonnement ultra-violet des décharges; ces couches sont généralement déposées sur la deuxième dalle et sur les versants des barrières.
  • Dans le cas de panneaux émettant trois couleurs primaires, rouge, verte et bleue, les cellules de décharge adjacentes comportent des luminophores de couleurs différentes de sorte que l'on obtient des décharges émettant indirectement dans le rouge, le vert et le bleu.
  • C'est en général la première dalle, celle qui porte les électrodes coplanaires, qui sert de dalle avant orientée vers l'observateur des images que le panneau est susceptible d'afficher ; pour empêcher les électrodes de la dalle avant d'absorber une trop grande partie du rayonnement visible provenant des cellules, on réalise de préférence les électrodes coplanaires dans un matériau à la fois conducteur et transparent, comme l'oxyde d'étain ou l'oxyde mixte d'étain et d'indium (« ITO », pour Indium-Tin Oxide en langue anglaise) ; comme ces électrodes transparentes ne sont en général pas assez conductrices, on « double » généralement les réseaux d'électrodes transparentes de conducteurs métalliques opaques que l'on appelle « bus conducteurs », parce qu'ils distribuent le courant électrique de décharge aux électrodes transparentes ; classiquement, la conductivité électrique linéaire du bus est supérieure à celle du conducteur d'amorçage ; le bus est en matériau métallique fortement conducteur, comme l'argent ; il est par conséquent opaque à la lumière.
  • Lors d'une période d'entretien, lorsqu'une impulsion de tension électrique d'amplitude suffisante est appliquée entre deux électrodes coplanaires Y, Y' d'une même paire, dans une cellule alimentée par ces électrodes et préalablement activée lors d'une période d'adressage, on amorce une décharge dans l'intervalle G au niveau du bord d'amorçage 191 de l'une de ces électrodes, sur un front qui s'étend entre les barrières colonnes 15 qui délimitent cette cellule en largeur à cet endroit ; en référence à la figure 1A, l'amorçage de la décharge dans cette cellule s'effectue dans une zone d'amorçage Za de la portion de cette électrode correspondant à cette cellule ; il est préférable que les propriétés de potentiel en surface de la couche diélectrique 13 revêtant cette électrode soient suffisamment uniformes pour permettre un amorçage à faible tension de la décharge ; après amorçage, la décharge s'étale perpendiculairement à la direction générale des électrodes coplanaires jusqu'au bord de fin de décharge 192 de l'électrode, opposé au bord d'amorçage ; la phase d'étalement de la décharge, dite phase d'expansion, permet la formation d'une zone de décharge à faible champ électrique très efficace pour l'excitation du gaz et la production de photons ultraviolet ; la phase d'expansion permet donc d'améliorer le rendement lumineux des décharges. Durant la phase d'expansion de la décharge jusqu'au bord de fin de décharge de l'électrode, la décharge occupe la quasi totalité de l'espace gazeux délimité par les deux barrières colonnes 15 bornant la cellule en largeur.
  • Lors d'une période d'entretien, immédiatement avant l'application d'une impulsion de tension électrique entre deux électrodes coplanaires Y, Y' d'une même paire traversant une cellule, la zone de couche diélectrique qui recouvre ces électrodes est généralement couverte de charges résiduelles dites « charges mémoire », provenant notamment de la décharge précédente dans cette cellule. Immédiatement au début de l'application d'une impulsion de tension électrique et avant toute nouvelle décharge, la zone de gaz de décharge comprise entre ces deux électrodes est alors soumise à la somme de la tension appliquée entre ces électrodes et de la tension résultant des charges mémoire provenant de l'impulsion d'entretien précédente.
  • La figure 3 représente, au début d'une impulsion de tension d'entretien d'une valeur de 100 V appliquée aux électrodes, qui suit d'autres impulsions alternées identiques ayant laissé des charges mémoire, la distribution des lignes équipotentielles de tension selon une coupe A1-A1' de la zone d'expansion de décharge, entre le milieu d'une barrière colonne 15 et le milieu de la cellule, cet intervalle correspondant à la demi distance entre les milieux de deux barrières colonnes adjacentes, c'est à dire à la demi largeur d'une cellule de décharge ; les lignes équipotentielles en traits continus correspondent à des valeurs positives du potentiel ; les lignes équipotentielles en traits discontinus correspondent à des valeurs négatives du potentiel ; la différence de potentiel entre deux courbes équipotentielles adjacentes est constante et adaptée pour obtenir vingt courbes équipotentielles « positives » en traits continus ; au cours de l'impulsion de tension de 100 V qui démarre, on suppose ici que l'électrode considérée Y joue le rôle de cathode, et que les charges mémoire négatives stockées dans cette cellule à la surface de la couche diélectrique 13 proviennent de la décharge générée par l'impulsion de tension d'entretien précédente de la même série, de signe opposé. Sur cette figure, la courbe équipotentielle V correspond à la première équipotentielle négative (traits discontinus, par opposition aux traits continus des équipotentielles positives), et témoigne de la présence d'une charge négative déposée à ce niveau à la surface de la barrière colonne 15. La distribution de cette équipotentielle en profondeur dans la barrière colonne indique que, après amorçage provoqué par l'impulsion en cours, la décharge va s'étaler sur les versants des barrières, donc au delà de la surface de la couche diélectrique 13 et de la couche de protection 14 recouvrant l'électrode Y. Lors des périodes d'entretien où le panneau émet de la lumière, les barrières vont donc être en contact important avec les décharges. Ce phénomène conduit à une augmentation des pertes des espèces chargées sur les barrières et à une détérioration accélérée du matériau luminophore recouvrant ces barrières, avec, pour conséquence, une diminution du rendement lumineux et une diminution de la durée de vie du panneau.
  • L'art antérieur, illustré par exemple par le document EP0782167-PIONEER, propose une solution à ce problème qui est représentée sur la figure 2. La figure 2 présente une vue de dessus schématique de la structure d'une cellule d'un panneau de visualisation à plasma coplanaire qui se différencie de la structure présentée précédemment aux figures 1A et 1B en ce que les électrodes coplanaires ne s'étendent plus sur toute la largeur des cellules : chaque électrode Y comprend un bus conducteur Yb continu au niveau du bord de fin de décharge 192 qui traverse toutes les cellules d'un même ligne et, au niveau de chaque cellule, un élément d'électrode Yp en forme de languette centrée sur cette cellule, présentant une largeur inférieure à cette cellule, et s'étendant à partir du bus jusqu'au niveau du bord d'amorçage 191. On dimensionne les éléments d'électrodes Yp de chaque cellule de sorte que leurs bords latéraux soient positionnés à une distance D non nulle de la surface des barrières colonnes 15 les plus proches qui délimitent cette cellule.
  • Une telle structure appliquées aux électrodes coplanaires Y, Y' permet de réduire le potentiel sur les versants des barrières colonnes et sur les portions de surface de la couche de protection qui sont proches de ces barrières le long des bords latéraux des éléments d'électrodes Yp, comme l'illustre la figure 4 représentant la distribution des courbes équipotentielles électriques dans la cellule représentée à la figure 2, selon une coupe A2-A2' dans la demi-largeur de cellule, selon les mêmes hypothèses et conventions que pour la figure 3 précédemment décrite ; sur cette figure 4, on constate que la première courbe équipotentielle négative en traits discontinues rencontre la barrière colonne en V au niveau du sommet de cette barrière, à l'interface avec la couche de protection et la couche diélectrique 13 ; de ces propriétés diélectriques illustrées par les courbes équipotentielles, il découle un meilleur confinement des décharges d'entretien à distance des barrières colonnes en début d'expansion dans les panneaux décrits dans le document EP0782167 ou en référence à la figure 2 par rapport aux panneaux précédemment décrits en référence aux figures 1A et 1B ; on améliore ainsi le rendement lumineux et la durée de vie.
  • En revanche, en fin d'expansion des décharges, c'est à dire au niveau des bus Yb des électrodes coplanaires, on rencontre le même problème que précédemment puisque les électrodes s'étendent à ce niveau sur toute la largeur des cellules : le potentiel le long de la surface de barrière et à la surface de la couche de protection reste élevé dans le voisinage des parties d'électrode Yb correspondant aux bus ; l'amélioration du rendement lumineux et de la durée de vie reste donc limité.
  • En outre une telle structure à éléments d'électrodes est plus difficile à réaliser que celle des figures 1A et 1B et nécessite une opération coûteuse d'alignement horizontal des dalles 11 et 12 de manière à ce que les éléments d'électrodes propres à chaque cellule soient parfaitement centrés sur chaque cellule, équidistants de deux barrières colonnes adjacentes.
  • L'invention a pour but d'accroître le rendement lumineux des panneaux à plasma et leur durée de vie en évitant ces limitations et ces inconvénients.
  • A cet effet l'invention a pour objet un panneau de visualisation à plasma comprenant une première dalle et une deuxième dalle ménageant entre elles un espace rempli de gaz de décharge partitionné en un ensemble de cellules de décharge disposées en lignes et en colonnes, comprenant également un réseau de barrières isolantes comprenant des barrières séparant, chacune, deux colonnes adjacentes de cellules et présentant, chacune, une base reposant sur ladite deuxième dalle et un sommet au contact de ladite première dalle, cette première dalle comprenant au moins deux réseaux d'électrodes Y, Y' coplanaires dites d'entretien, qui sont orientées selon des directions générales parallèles entre elles et auxdites lignes, qui sont disposées de manière à ce que chaque cellule de décharge soit traversée par une électrode de chaque réseau formant alors une paire, et qui présentent des bords dits d'amorçage qui se font face de part et d'autre du gap séparant les électrodes de chaque paire, caractérisé en ce que chaque barrière de séparation de colonne comprend, au niveau de son sommet et sur toute sa largeur, une succession de zones de faible permittivité qui s'étendent de part et d'autre du gap séparant les électrodes de chaque paire au moins à partir d'une ligne située 80 µm en arrière des bords d'amorçage des électrodes de cette paire, et qui présentent une épaisseur supérieure à 3 µm et inférieure ou égale à un cinquième de la hauteur totale desdites barrières, et une permittivité diélectrique moyenne au moins trois fois inférieure à la permittivité diélectrique desdites barrières évaluée au niveau de leur base.
  • Les zones de faible permittivité s'étendent ainsi au moins de chaque côté du gap de chaque cellule.
  • L'épaisseur d'une zone de faible permittivité sur une barrière est mesurée à partir du sommet de cette barrière au contact de la première dalle ; chacune de ces zones s'étend approximativement sur toute la largeur de la barrière, à l'épaisseur d'une éventuelle couche de luminophore près.
  • Si les électrodes coplanaires ne présentent pas une largeur constante par exemple comme dans la structure de l'art antérieur décrite en référence à la figure 2, l'invention permet alors de cumuler les avantages de rendement déjà décrits de cette structure et ceux propres à l'invention décrits ci-après.
  • L'invention s'applique notamment aux cas où les électrodes coplanaires présentent chacune une largeur constante sur toute leur longueur utile ; on entend par longueur utile d'une électrode la longueur correspondant à l'ensemble des cellules desservie par cette électrode ; la largeur de cette électrode s'entend comme la largeur mesurée perpendiculairement à sa direction générale ; comme la largeur des électrodes coplanaires est constante comme dans la structure de l'art antérieur décrite en référence aux figures 1A et 1B, les réseaux d'électrodes sont plus économiques à réaliser et l'assemblage des dalles n'est pas pénalisé par des contraintes d'alignement : on évite ainsi les inconvénients de la structure de l'art antérieur décrite en référence à la figure 2, tout en obtenant des avantages au moins identiques sinon supérieurs sur le plan du rendement lumineux et de la durée de vie, comme explicité ci-après.
  • L'invention propose en effet de modifier la distribution des courbes équipotentielles non pas en modifiant la forme et position des électrodes au niveau de chaque cellule comme précédemment décrit en référence aux figures 2 et 3, mais en faisant varier la permittivité diélectrique au sein des barrières d'une manière adaptée pour resserrer et rapprocher, au niveau de chaque cellule, les courbes équipotentielles au voisinage de la couche diélectrique et de la couche de protection, de manière à réduire le potentiel électrique sur le versant de ces barrières, notamment au voisinage de ces couches.
  • Grâce à l'épaisseur spécifique à l'invention des zones de faible permittivité et grâce à la permittivité diélectrique moyenne spécifique à l'invention de ces zones, on obtient alors un meilleur confinement des décharges d'entretien sur la surface de la couche diélectrique et de la couche de protection, à distance des barrières, ce qui réduit la perte d'espèces chargées du plasma et la dégradation des luminophores sur ces barrières par le plasma dans la zone d'expansion des décharges.
  • Un avantage supplémentaire de la structure de panneau selon l'invention résulte de ce qu'on obtient le confinement souhaité des décharges même en fin d'expansion : contrairement à la structure décrite en référence à la figure 2, le potentiel sur le versant des barrières et à la surface de la couche de protection et de la couche diélectrique est également abaissé au voisinage des parties d'électrodes correspondant à la fin de décharge, ce qui permet une amélioration plus importante du rendement lumineux et de la durée de vie.
  • Si la première dalle comprend trois réseaux d'électrodes, chaque cellule est alors traversée par trois électrodes, une de chaque réseau, qui forment alors une triade.
  • On entend par « gap » la zone séparant les électrodes de chaque paire, ou, le cas échéant, les zones séparant les électrodes de chaque triade ; quand la largeur des électrodes coplanaire est constante, la largeur des zones séparant les électrodes est également constante.
  • La zone de faible permittivité située au sommet des barrières peut donc être discontinue, c'est à dire qu'elle peut être interrompue au niveau du gap séparant les électrodes coplanaires de chaque paire jusqu'à 80 µm au maximum de part et d'autre des bords d'électrodes, au delà de ce gap ; les zones de faible permittivité s'étendent alors de chaque côté du gap, notamment au niveau des zones d'expansion des décharges, c'est à dire au regard de la surface des électrodes. La zone de faible permittivité peut s'étendre davantage, par exemple lorsqu'elle est interrompue exactement au niveau des gaps séparant les électrodes coplanaires.
  • Selon une variante plus simple et plus économique à fabriquer, la succession de zones de faible permittivité au sommet de chaque barrière forme une zone continue de faible permittivité, sans interruption au niveau des gaps.
  • Selon une autre variante permettant un meilleur contrôle du confinement des décharges et une amélioration plus importante du rendement lumineux et de la durée de vie, au sommet de chaque barrière séparant deux colonnes, les zones de faible permittivité sont discontinues et interrompues au niveau du gap séparant les électrodes de chaque paire.
  • En résumé, l'invention a pour objet un panneau de visualisation à plasma comprenant un réseau de barrières présentant, chacune, une base reposant sur une dalle et un sommet au contact d'une autre dalle comprenant au moins deux réseaux d'électrodes coplanaires, caractérisé en ce que ces barrières présentent, au niveau de leur sommet, une zone de faible permittivité d'épaisseur supérieure à 3 µm et inférieure ou égale à un cinquième de leur hauteur totale qui présente une permittivité diélectrique moyenne au moins trois fois inférieure à la permittivité diélectrique de ces barrières évaluée au niveau de leur base.
  • Afin d'améliorer encore le confinement des décharges d'entretien loin des versants des barrières, l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • l'épaisseur des zones de faible permittivité est au moins égale à 5 µm.
    • les barrières de séparation de colonne présentent en outre des zones intercalaires de forte permittivité, qui sont intercalées entre la base des barrières et les zones de faible permittivité, qui présentent une épaisseur supérieure à l'épaisseur des zones de faible permittivité, et qui présentent une permittivité diélectrique moyenne supérieure à la permittivité diélectrique de ces barrières évaluée au niveau de leur base ; de préférence, la permittivité diélectrique moyenne de ces zones intercalaires de forte permittivité est supérieure ou égale à cinq fois la permittivité diélectrique des barrières évaluée au niveau de leur base ; la succession de zones intercalaires de forte permittivité peut former une zone intercalaire continue de forte permittivité ; à l'inverse, au sommet de chaque barrière, les zones de forte permittivité peuvent être discontinues et interrompues au niveau du gap séparant les électrodes de chaque paire.
  • L'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • les directions générales des électrodes coplanaires sont perpendiculaires aux barrières de séparation de colonnes.
    • les électrodes coplanaires Y, Y' sont revêtues d'une couche diélectrique et d'une couche de protection et d'émission d'électrons secondaires, généralement à base de magnésie.
    • la deuxième dalle comprend un troisième réseau d'électrodes X dites d'adressage disposées, chacune, au niveau d'une colonne de cellules.
    • le réseau de barrières comprend également des barrières séparant, chacune, deux lignes adjacentes de cellules.
    • les barrières présentent une hauteur d'au moins 100 µm.
  • Les documents JP2000-306517 et JP07-262930 (voir 2ème mode de réalisation associé à la figure 3 de ce document) décrivent des panneaux à plasma où c'est la couche diélectrique positionnée sur la première dalle qui présente des zones de faible permittivité ; dans le document JP07-262930, ces zones sont situées entre les lignes de cellules et non pas entre les colonnes comme dans l'invention ; de telles zones permettent de limiter l'expansion des décharges dans le sens vertical des colonnes alors que l'invention permet de limiter également l'expansion des décharges dans le sens horizontal des lignes ; dans ces deux documents, ces zones s'étendent continûment sur toute la largeur ou toute la hauteur utile du panneau et peuvent être au contact du sommet des barrières séparant les colonnes (figure 1 du document JP2000-306517) ; à noter que de telles zones de faible permittivité sont particulièrement difficiles à réaliser dans l'épaisseur de la couche diélectrique alors que les zones de faible permittivité selon l'invention sont beaucoup plus faciles à réaliser au sommet des barrières.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles :
    • les figures 1A et 1B, déjà décrites, représentent respectivement une vue de dessus et une coupe longitudinale d'une cellule à électrodes coplanaires de largeur constante d'un panneau à plasma selon l'art antérieur ;
    • la figure 2, déjà décrite, représente une vue de dessus d'une cellule à électrodes coplanaires de largeur variable d'un panneau à plasma selon l'art antérieur ;
    • les figures 3 et 4, déjà décrites, représentent la distribution du potentiel respectivement selon une coupe A1-A'1 de la moitié d'une cellule de la figure 1A et selon une coupe A2-A'2 de la moitié d'une cellule de la figure 2, au début de l'application d'une impulsion de tension de 100 V à l'électrode coplanaire de cette moitié de cellule ;
    • la figure 5 représente une coupe transversale d'une cellule d'un panneau à plasma selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
    • les figures 6 et 7 représentent deux exemples de la distribution du potentiel qu'on obtient selon une coupe A1-A'1 dans la moitié d'une cellule représentée à la figure 5, selon les mêmes conventions que pour les figures 3 et 4 ;
    • la figure 8 représente une coupe transversale d'une cellule d'un panneau à plasma selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;
    • les figures 9 et 10 représentent la distribution du potentiel qu'on obtient respectivement selon une coupe A1-A'1 dans la moitié d'une cellule représentée à la figure 8 et selon une coupe A1-A'1 dans la moitié d'une cellule représentée à la figure 11, toujours selon les mêmes conventions que pour les figures 3 et 4 ;
    • la figure 11 représente une coupe transversale d'une cellule d'un panneau à plasma selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 12 représente une variante du premier mode de réalisation de l'invention de la figure 5, où le sommet des barrières ne comporte une zone de faible permittivité qu'au niveau des zones d'expansion des décharges.
  • Les figures ne prennent pas en compte d'échelle de valeurs afin de mieux faire apparaître certains détails qui n'apparaîtraient pas clairement si les proportions avaient été respectées.
  • Afin de simplifier la description et de faire apparaître les différences et avantages que présente l'invention par rapport à l'état antérieur de la technique, on utilise des références identiques pour les éléments qui assurent les mêmes fonctions.
  • Selon le premier mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 5, le panneau à plasma comprend les mêmes éléments disposés selon la même structure que le panneau de l'art antérieur précédemment décrit en référence aux figures 1A et 1B, à la différence près que les barrières colonnes 15 comprennent une couche de base 15a en contact avec la couche diélectrique 17 recouvrant le réseau d'électrodes X de la deuxième dalle 12, et une couche continue de sommet 15b, qui est appliquée sur la couche de base 15a et qui s'étend jusqu'à la couche diélectrique 13 et la couche de protection 14 recouvrant les réseaux d'électrodes coplanaires Y, Y' de la première dalle 11. Ici, les électrodes coplanaires présentent chacune une largeur constante sur toute leur longueur utile, et les réseaux d'électrodes sont plus économiques à réaliser et l'assemblage des dalles n'est pas pénalisé par des contraintes d'alignement.
  • Selon ce mode de réalisation, l'épaisseur ou hauteur Da de la couche de base et la permittivité diélectrique moyenne Ea du matériau qui la constitue d'une part, l'épaisseur ou hauteur Db de la couche de sommet et la permittivité diélectrique moyenne Eb du matériau qui la constitue d'autre part, sont adaptées pour que Ea soit supérieur à Eb et pour que Da soit supérieur à Db, de préférence pour que Ea ≥ 3 Eb et pour que Da ≥ 4 Db ; la couche de sommet correspond donc à une zone continue de faible permittivité des barrières ; l'épaisseur de la couche de sommet représente ainsi au plus un cinquième de la hauteur totale des barrières ; pour obtenir un effet de confinement significatif, il convient que l'épaisseur de cette couche soit supérieure à 3 µm.
  • Comme l'illustre ce premier mode de réalisation de l'invention, le principe de l'invention consiste donc à abaisser sensiblement la capacité des barrières colonnes au niveau de leur sommet, ici sur une faible partie Db de la hauteur de ces barrières, c'est à dire au voisinage de la couche de protection 14 et de la couche diélectrique 13 sur lesquelles s'étalent les décharges d'entretien, de sorte que la capacité électrique soit très faible dans la partie supérieure de ces barrière en contact avec la dalle coplanaire 11, et qu'elle soit plus élevée dans l'autre partie de ces barrières. Cette hétérogénéité de capacité électrique des barrières propre à l'invention permet de resserrer les lignes équipotentielles dans la zone à faible capacité située à la surface de la couche diélectrique et de la couche de protection recouvrant les électrodes coplanaires de la dalle 11, donc de mieux confiner l'étalement des décharges d'entretien sur la surface diélectrique sans "débordement" sur les versants des barrières. Plus la hauteur Db de la couche de sommet est faible devant la hauteur de la couche de base Da et plus la permittivité diélectrique moyenne Eb de la couche de sommet est faible devant la permittivité diélectrique moyenne Ea de la couche de base, plus le potentiel électrique est faible sur la surface d'étalement des décharges à proximité de ces barrières, par effet diviseur capacitif résultant de la structure bi-couche précédemment décrite des barrières.
  • La figure 6 représente la distribution des lignes équipotentielles qu'on obtient sur cette surface d'étalement en utilisant une structure de cellule de décharge selon le premier mode de réalisation qui vient d'être décrit, avec Ea = 3 Eb et Da = 4 Db, lorsqu'on applique à l'électrode Y une impulsion de tension de 100 V et que cette électrode joue le rôle de cathode pour cette impulsion ; cette distribution correspond à la répartition du potentiel au début de l'application de l'impulsion, avant l'amorçage de la décharge, selon les mêmes hypothèses et conventions que pour les figures 3 et 4 précédemment décrites, les courbes équipotentielles en traits pleins correspondant à des potentiels positifs et les courbes équipotentielles en traits discontinus correspondant à des potentiels négatifs ; sur cette figure 4, on constate que le taux de confinement des décharges illustré par la position V de la première équipotentielle négative en traits discontinus est proche du cas de l'art antérieur précédemment décrit en référence aux figures 2 et 4, où les électrodes coplanaires présentent des éléments propres à chaque cellule qui sont difficiles et coûteux à réaliser ; grâce à ce confinement, on obtient donc à moindre prix une amélioration au moins comparable du rendement lumineux et de la durée de vie du panneau.
  • La figure 7 représente, selon les mêmes conventions que la figure 6, la distribution des lignes équipotentielles obtenue pour un panneau selon le premier mode de réalisation où , cette fois, Ea = 5 Eb et Da = 10 Db. La position V de la première équipotentielle négative est ici confondue avec la surface de la couche diélectrique et de la couche de protection recouvrant l'électrode Y. Lors des périodes d'entretien, les décharges ne vont donc plus du tout s'étaler sur les versants des barrières, ce qui correspond à l'objectif général poursuivi par l'invention.
  • Selon une variante du premier mode de réalisation de l'invention représentée à la figure 12, la couche 15b de faible permittivité Eb n'est réalisée au sommet des barrières qu'au niveau des parties de barrières qui correspondent à la zone d'expansion de la décharge, de sorte que, au niveau des parties de barrières qui correspondent au gap inter-électrodes G et à la zone d'amorçage, le sommet des barrières présente une permittivité Ea identique à celle de la couche de base.
  • Selon cette variante, chaque barrière de séparation de colonne comprend, au niveau de son sommet et sur toute sa largeur, une succession de zones de faible permittivité 15b' qui s'étendent de part et d'autre du gap séparant les électrodes de chaque paire à partir d'une ligne située à la frontière entre la zone d'amorçage Za et la zone d'expansion Zb, en arrière des bords d'amorçage 191 des électrodes de cette paire ; classiquement, cette ligne-frontière est séparée du bord d'amorçage d'au plus 80 µm ; autrement dit, la largeur de la zone d'amorçage Za est d'au plus 80 µm ; ces zones de faible permittivité présentent la même épaisseur et la même permittivité diélectrique que la zone de faible permittivité précédemment décrite.
  • Comme la zone d'amorçage des décharges de zone de barrière à faible permittivité, on obtient alors avantageusement un champ électrique plus uniforme sur toute la longueur des bords d'amorçage 191 des électrodes, ce qui permet avantageusement d'obtenir les mêmes propriétés d'allumage que dans les panneaux de l'art antérieur précédemment décrit. Dans les zones d'expansion des décharges dans lesquelles les versants des barrières risquent d'être soumis aux particules chargées des décharges, les zones de faible permittivité 15b' selon l'invention permettent de confiner les décharges comme décrit plus haut, selon l'objectif de l'invention.
  • La figure 8 illustre, comparativement à la figure 5, un deuxième mode de réalisation de l'invention où les barrières comprennent une couche supérieure continue 15c comparable à la couche de sommet 15b précédemment décrite ; cette couche supérieure 15c présente également une faible épaisseur Dc et une faible permittivité Ec; cette couche supérieure 15c non seulement recouvre, comme précédemment, le sommet des barrières, mais s'étend ici continûment sur l'ensemble de la surface active de la deuxième dalle 12 ; une telle configuration est avantageusement plus facile à réaliser que celle précédemment décrite, par exemple en utilisant une méthode de sérigraphie pour déposer ladite couche supérieure ; en retenant Ea = 5 Ec et Da = 5 Dc et dans les mêmes conditions que précédemment, on obtient une répartition des potentiels de surface représentée à la figure 9 ; cette figure montre que l'effet de confinement des décharges obtenu est tout à fait comparable avec celui qu'on obtient avec le mode de réalisation décrit en référence à la figure 7. En comparant les figures 7 et 9, on constate que le remplacement d'une couche de sommet des barrières par une couche supérieure continue de revêtement de l'ensemble de la deuxième dalle ne modifie pas sensiblement la distribution des lignes équipotentielles, de sorte qu'on obtient toujours les bénéfices de l'invention.
  • Selon ce mode de réalisation, l'épaisseur ou hauteur Da de la couche de base et la permittivité diélectrique moyenne Ea du matériau qui la constitue d'une part, l'épaisseur ou hauteur Dc de la couche supérieure et la permittivité diélectrique moyenne Ec du matériau qui la constitue d'autre part, sont adaptés pour que Ea soit supérieur à Ec et pour que Da soit supérieur à Dc, de préférence pour que Ea ≥ 3 Ec et pour que Da ≥ 4 Dc; la couche supérieure correspond donc à une zone de faible permittivité des barrières ; l'épaisseur de la couche supérieure représente ainsi au plus un cinquième de la hauteur totale des barrières ; pour obtenir un effet de confinement significatif, il convient que l'épaisseur de cette couche soit supérieure à 3 µm.
  • Pour le premier et le second modes de réalisation, la zone 15b ou 15c de faible permittivité peut être par exemple formée par une couche poreuse d'oxyde d'aluminium, le restant des barrières à savoir ici la couche de base 15a de plus forte permittivité étant par exemple formé d'une couche vitreuse d'oxyde de plomb.
  • La figure 11 représente un troisième mode de réalisation de l'invention qui combine le premier et le second modes de réalisation précédemment décrits ; les barrières comprennent donc trois couches superposées : une première couche de base 15a d'épaisseur Da et de permittivité relative Ea reposant sur la couche diélectrique 17 recouvrant le réseau d'électrodes X de la deuxième dalle 12, une deuxième couche 15c' d'épaisseur D'c et de permittivité relative E'c recouvrant l'ensemble de la deuxième dalle 12 comme dans le deuxième mode de réalisation, et une troisième couche 15b d'épaisseur Db et de permittivité relative Eb ne recouvrant que le sommet des barrières comme dans le premier mode de réalisation.
  • En outre, selon ce troisième mode de réalisation, on a E'c > Ea > Eb et Da > D'c ≥ Db ; de préférence, on a E'c ≥ 5 Ea et Ea ≥ 3 Eb, avec Da ≥ 4 D'c et D'c ≥ Db.
  • Outre une zone de faible permittivité au niveau du sommet des barrières comme dans les premier et deuxième modes de réalisation, on trouve donc ici, une zone de forte permittivité intercalée entre la base des barrières et cette zone de faible permittivité.
  • En comparaison avec le premier et le deuxième modes de réalisation de l'invention, l'insertion, dans les barrières, d'une zone intermédiaire de forte permittivité, à savoir la deuxième couche 15c', permet de desserrer et d'écarter les lignes équipotentielles dans la zone de barrières correspondant à la première couche 15a et à la deuxième couche 15c', de sorte que les lignes équipotentielles sont encore plus resserrées que précédemment au niveau de la troisième couche 15b, ce qui améliore encore le confinement des décharges ; en utilisant Eb=Ea/5, E'c = 5 Ea, Db = D'c = Da/5, on obtient alors la répartition des lignes équipotentielles illustrée à la figure 10, dans la demi-largeur d'une zone de décharge, selon les mêmes conventions que précédemment.
  • Pour ce troisième mode de réalisation, la troisième couche de faible permittivité 15b peut être par exemple une couche poreuse d'oxyde d'aluminium, la première couche 15a de plus forte permittivité peut être une couche vitreuse d'oxyde de plomb et la deuxième couche 15c' correspondant à la zone intermédiaire de forte permittivité peut être par exemple une couche à base de TiO2 ou de BaTiO3.
  • Pour réaliser un panneau selon l'invention selon l'un quelconque des modes de réalisation qui viennent d'être décrit, on utilise des matériaux et des méthodes adaptés qui sont connus en eux-mêmes de l'homme du métier des panneaux à plasma.
  • Pour piloter le fonctionnement du panneau à plasma ainsi obtenu, on procède d'une manière classique à l'aide d'un système classique d'alimentation et de pilotage de panneau à plasma.

Claims (10)

  1. Panneau de visualisation à plasma comprenant une première dalle (11) et une deuxième dalle (12) ménageant entre elles un espace rempli de gaz de décharge partitionné en un ensemble de cellules de décharge (18) disposées en lignes et en colonnes, comprenant également un réseau de barrières isolantes comprenant des barrières (15) séparant, chacune, deux colonnes adjacentes de cellules et présentant, chacune, une base reposant sur ladite deuxième dalle et un sommet au contact de ladite première dalle, cette première dalle comprenant au moins deux réseaux d'électrodes (Y, Y') coplanaires dites d'entretien, qui sont orientées selon des directions générales parallèles entre elles et auxdites lignes, qui sont disposées de manière à ce que chaque cellule de décharge soit traversée par une électrode de chaque réseau formant alors une paire, et qui présentent des bords dits d'amorçage (191) qui se font face de part et d'autre du gap séparant les électrodes de chaque paire, chaque barrière de séparation de colonne comprend, au niveau de son sommet et sur toute sa largeur, une succession de zones de faible permittivité (15b ; 15c) qui s'étendent au moins de chaque côté du gap séparant les électrodes de chaque paire, caractérisé en ce que ils s'étendent au moins à partir d'une ligne située 80 µm en arrière des bords d'amorçage (191) des électrodes de cette paire, et qui présentent une épaisseur (Db ; Dc) supérieure à 3 µm et inférieure ou égale à un cinquième de la hauteur totale desdites barrières, et une permittivité diélectrique moyenne (Eb, Ec) au moins trois fois inférieure à la permittivité diélectrique (Ea) desdites barrières évaluée au niveau de leur base.
  2. Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites électrodes (Y, Y') coplanaires présentent chacune une largeur constante sur toute leur longueur utile.
  3. Panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la succession de zones de faible permittivité au sommet de chaque barrière forme une zone continue de faible permittivité.
  4. Panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, au sommet de chaque barrière séparant deux colonnes, les zones de faible permittivité sont discontinues et interrompues au niveau du gap séparant les électrodes de chaque paire.
  5. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'épaisseur desdites zones de faible permittivité est au moins égale à 5 µm.
  6. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites barrières de séparation de colonne présentent en outre des zones intercalaires de forte permittivité (15c'), qui sont intercalées entre la base des barrières et lesdites zones de faible permittivité, qui présentent une épaisseur (D'c) supérieure à l'épaisseur desdites zones de faible permittivité, et une permittivité diélectrique moyenne (E'c) supérieure à la permittivité diélectrique (Ea) desdites barrières évaluée au niveau de leur base.
  7. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites électrodes coplanaires (Y, Y') sont revêtues d'une couche diélectrique (13) et d'une couche de protection et d'émission d'électrons secondaires (14).
  8. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite deuxième dalle (12) comprend un troisième réseau d'électrodes (X) dites d'adressage disposées, chacune, au niveau d'une colonne de cellules.
  9. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit réseau de barrières comprend également des barrières (16) séparant, chacune, deux lignes adjacentes de cellules.
  10. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites barrières présentent une hauteur d'au moins 100 µm.
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