FR2588693A1 - Panneau a plasma - Google Patents

Abstract

PANNEAU A PLASMA COMPORTANT NOTAMMENT UNE COUCHE D'EMAIL COLORE 4 RECOUVRANT LES ELECTRODES ARRIERE V3 DU PANNEAU. UN TEL PANNEAU PERMET D'OBTENIR UN MEILLEUR CONTRASTE.

Description

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PANNEAU A PLASMA

La présente invention se rapporte à un panneau à plasma. Elle a plus particulièrement pour objet la structure d'un panneau à plasma et notamment les couches d'émail recouvrant les faces

internes du panneau.

Les panneaux a plasma sont des dispositifs permettant l'affi- chage de données alphanumériques ou graphiques. Cet affichage se fait donc à deux dimensions et est obtenu par combinaisons de zones

ou points d'une surface rendus lumineux par des commandes appro-

priés. Un panneau à plasma est constitué par un réseau de cellules élémentaires, disposées suivant des lignes et des colonnes croisées, de façon à constituer un écran matriciel commandé par deux réseaux croisés d'électrodes. Les cellules sont remplies d'un gaz ionisé et sont adressables sélectivement. L'application d'une tension

suffisante aux bornes d'une cellule élémentaire rend le gaz lumi-

nescent et produit un des point lumineux dont il a été question précédemment. Les panneaux à plasma de type alternatif sont ceux dont la

structure est la plus simple.

Dans un mode de réalisation, un panneau à plasma est cons-

titué par deux plaques en matériau isolant, l'une au moins étant

transparente de façon à permettre l'observation des points lumineux.

Ces plaques sont situées dans des plans parallèles et portent sur leurs faces internes deux réseaux d'électrodes, qui se font face et sont orthogonaux. Elles sont positionnées et scellées ensemble de façon à enfermer une nappe de mélange gazeux à une pression

déterminée. Les réseaux d'électrodes sont métalliques et sont iso-

lées du gaz par des couches diélectriques. Celles-ci sont souvent constituées à base d'émail de 15 à 30 micromètres d'épaisseur recouvert d'une couche mince, d'environ un micromètre d'épaisseur

ou moins, de magnésie évaporée. L'émail ainsi déposé est trans-

parent. Les panneaux à plasma émettent une lumière rouge orangé, dont l'intensité reste toujours relativement modeste. La luminance est moyenne: au mieux quelques dizaines de candélas par mètre carré. Dans ces conditions, le contraste entre les zones allumées et les zones éteintes peut, si l'éclairement ambiant dépasse quelques centaines de lux, devenir faible au point de gêner la lisibilité de ces panneaux. Diverses solutions sont connues pour tenter d'améliorer ce

contraste.

La plus simple consiste à déposer sur la face arrière du panneau, non visible par un observateur, une couche de peinture ou de résine noires. On élimine ainsi la lumière parasite réfléchie derrière le panneau, sans affecter la quantité de lumière utile

émise.

On peut également prévoir l'adjonction sur la face avant du

panneau d'un filtre anti-réfléchissant qui permet de réduire notable-

ment la lumière ambiante réfléchie par le panneau, sans diminuer

exagérément la lumière utile.

On peut aussi envisager de diminuer la réflexion par les électrodes métalliques. Par exemple, des électrodes d'aluminium ou de chrome sont, de ce point de vue, moins réfléchissantes que des électrodes d'or. Il s'agit d'un choix technologique de base, dont les

conséquences vont bien au-delà de la simple amélioration du con-

traste.

Une autre solution a aussi été envisagée fondée sur la notion

de contraste de couleurs, indépendamment des intensités lumi-

neuses. On sait en particulier que le rouge se contraste bien avec le vert, et qu'il est donc à priori favorable de placer, derrière le panneau, un fond vert, voire même un fond électroluminescent de

couleur verte.

Les solutions citées permettent d'obtenir des panneaux à plasma lisibles même sous des éclairements supérieurs au millier de lux. Mais elles présentent l'inconvénient de compliquer la réalisation des panneaux, en ajoutant des opérations supplémentaires telles que peinture, enduction de résine, mise en place du filtre ou de la plaque électroluminescente. L'invention a pour but d'améliorer le contraste d'un panneau à

plasma tout en gardant une procédure de réalisation simple.

C'est pourquoi l'invention concerne un panneau à plasma comprenant une première et une deuxième plaques en matériau isolant disposées dans des plans parallèles et enserrant une couche d'un gaz ionisé, la première plaque portant sur sa face en contact avec le gaz ionisé au moins une première électrode, la deuxième plaque portant également sur sa face en contact avec le gaz ionisé au moins une deuxième électrode disposée en vis-à-vis avec la premiere électrode, chacune des deux électrodes étant recouverte d'une couche d'un matériau diélectrique; la deuxième plaque et la

couche de matériau diélectrique recouvrant cette deuxième élec-

trode au moins étant transparentes, caractérisé en ce que au moins le matériau diélectrique recouvrant la premiere électrode est un

émail coloré.

Les différents objets et caractéristiques de l'invention appa-

raîtront dans la description qui va suivre faite à titre d'exemple en

se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue éclatée d'un exemple de panneau à plasma selon l'art connu - la figure 2, une vue en coupe du panneau de la figure I; - la figure 3, une vue en coupe d'un exemple de réalisation de panneau à plasma selon l'invention; la figure 4, une vue éclatée d'un exemple de réalisation d'un panneau à plasma selon l'invention; la figure 5, une vue en coupe du panneau à plasma de la figure 4;

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- la figure 6, une vue en coupe d'une variante de réalisation de

panneau à plasma selon l'invention.

En se reportant aux figures 1 et 2, on va tout d'abord décrire un exemple de réalisation d'un panneau à plasma connu dans la technique. Ce panneau à plasma est constitué par deux plaques en verre 1 et 2 disposées dans des plans parallèles. La plaque I porte sur sa face interne 10 un réseau d'électrodes parallèles verticales VI, V2, V3. La plaque 2 porte sur sa face interne 20, un réseau d'électrodes horizontales HI, H2, H3, etc... orthogonales aux électrodes VI, V2, V3. Les électrodes, en or ou en aluminium, peuvent être réalisées par sérigraphie ou par photogravure. Elles sont réparties sur chaque face 10 et 20 avec un pas de quelques centaines de micromètres. On compte généralement plusieurs centaines d'électrodes par réseau

d'électrodes.

Les plaques 1 et 2 sont positionnées et scellées ensemble grâce à un joint 3. L'ensemble des deux plaques 1 et 2 et du joint 3 délimite un volume rempli d'un mélange gazeux à une pression déterminée. Les réseaux d'électrodes sont séparés du mélange gazeux par

des couches d'un matériau diélectrique 4 et 5 de 20 à 25 micro-

mètres, par exemple, selon la qualité du diélectrique.

Les couches de matériau diélectrique 4 et 5 sont recouvertes d'une fine couche d'un matériau, telle que de la magnésie ayant la

propriété d'être bon émetteur d'électrons secondaires (pour entre-

tenir les décharges).

La mise sous une tension suffisante d'une électrode verticale de la première plaque 1, V1 par exemple, et d'une électrode horizontale de la deuxième plaque 2, H3 par exemple, détermine l'ionisation du gaz situé au point de croisement, appelé cellule, des deux électrodes V1 et H3. Un observateur regardant la plaque 2 selon le sens indiqué par la flèche F, comme cela est représenté sur la figure 1, voit donc un point lumineux du à l'ionisation du gaz et

cela à travers la plaque 2 et la couche 5.

Comme cela a été décrit précédemment, il convient de se prémunir contre des réflexions parasites de la plaque 1 et des

électrodes verticales telles que V1 de cette plaque.

Pour cela l'invention prévoit de recouvrir la plaque 1 et les électrodes verticales VI, V2, V3, etc... d'un émail coloré 4 comme cela est représenté en figure 3, l'émail 5 recouvrant la face 20 de la

plaque 2 et les électrodes telle que H3 étant un émail transparent.

Ceci est possible par exemple en ajoutant à l'émail habituel un

pigment qui après cuisson, confère à l'émail la couleur souhaitée.

De tels émaux existent commercialement. Leur mise en oeuvre (conditions de dépôt et de cuisson) est semblable à celle des émaux transparents classiques, ainsi que leurs caractéristiques

physico-chimiques et électriques.

L'invention permet ainsi d'améliorer le contraste du fait que les électrodes verticales telles que VI de la plaque 1 se trouvent cachées, la quantité de lumière ambiante qu'elles auraient été

susceptibles de réfléchir étant ainsi diminuée.

En choisissant par exemple un émail noir on pourra constater une diminution de la réflexion de la lumière parasite dans une

proportion de 50 à 60%.

C'est ainsi que des résultats de mesure avec un émail noir a permis d'établir le tableau suivant:

Type Email Réflexion Coeffi-

D'électro- du Panneau cient de des. Contraste

or trans-

parent 8,6% 0,24 noir 3,5% 0,44

aluminium trans-

parent 3,4% 0,64 noir 1,8% 0,77 i Dans ce tableau, le coefficient de contraste est déterminé par la formule:

LON - LOFF

LON + LOFF

dans laquelle: - LON = luminance des points allumés; - LOFF = luminance des points éteints; Ces luminances étant mesurées sous un éclairement qui ici est

de 1000 lux.

On notera que dans ce tableau, le coefficient de contraste a été mesuré pour un éclairage ambiant de 1000 lux, et dans des

conditions typiques d'alimentation du panneau.

Le contraste des cellules allumées est ainsi notablement ameliore. Par ailleurs, l'écran de l'invention permet une réalisation simple sans étape supplémentaire supprimant ainsi le besoin de

colorer, par peinture par exemple, la face 10 de la plaque 1.

Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que la présence d'un émail coloré permet d'améliorer la lisibilité par utilisation de contrastes de couleurs. Le choix du colorant est alors important et un colorant de couleur verte permettra dans bien des cas d'obtenir une meilleure lecture. Selon le type d'application des avantages ergonomiques et esthétiques pourront résulter du choix du colorant. Il est également possible, selon l'invention, de prévoir pour la couche d'émail 4, un émail opalescent qui réduit les réflexions de la lumière sur les électrodes verticales V1, V2, V3 tout en permettant une diffusion de la lumière. Un tel émail opalescent peut constituer un écran de projection sur lequel projeter une image telle que carte ou autre, avec l'avantage de ne pas introduire de parallaxe. La projection peut se faire directement sur le panneau à plasma en réflexion, par l'avant du panneau, ou en transmission par l'arrière du panneau. Dans certains cas d'application, il sera également intéressant de prévoir pour la couche d'émail 4 plusieurs zones recouvertes chacune d'un émail d'une couleur particulière, ce qui permettra de

faire apparaître sur un dispositif d'affichage diverses zones d'affi-

chage destinées à la visualisation d'information particulières. Selon un exemple de réalisation d'un panneau à plasma, les dépôts de couches d'émail 4 et 5 sont réalisés de façon à obtenir des surfaces lisses. On obtient ainsi un panneau tel que représenté par la vue éclatée de la figure 4 et la vue en coupe de la figure 5 dans lesquelles on retrouve la couche d'émail coloré 4 et la couche

d'émail transparent 5.

Enfin, selon une variante de l'invention, on prévoit également de colorer la couche d'émail 5 déposée sur la face 20 de la plaque 2

et sur les électrodes horizontales HI, H2, H3, etc...

Notamment, dans certaines applications, il peut être intéres-

sant de masquer certaines parties du panneau à un observateur

regardant la plaque 2 du panneau selon la direction F. Plus particu-

lièrement, il est connu de prévoir dans le panneau des décharges dites de "conditionnement" permettant de créer une ionisation et de

faciliter l'allumage de cellules (points de croisement entre élec-

trodes verticales et horizontales). Ces décharges de condition-

nement fonctionnent en permanence et ont lieu dans des zones du panneau o aucune information utile ne doit être affichée. Ces zones seront avantageusement prévues à la périphérie du panneau à plasma. Cependant l'allumage permanent des cellules de ces zones

de conditionnement gêne l'observateur pour la lecture des informa-

tions affichées sur le panneau. On prévoit donc généralement un masque ou un cadre sur la face extérieure du panneau entre

l'observateur et le panneau. Cependant, une parallaxe due à l'épais-

seur de la plaque 2 peut exister et un observateur peut être

néanmoins gêné par la lumière émise par les zones de condition-

nement. Selon l'invention, on prévoit de colorer la couche d'émail 5 dans les zones 7 correspondant aux zones de conditionnement, tel que cela est représenté en figure 6. De cette façon la couche d'émail 7 procure un masquage ayant pour avantage d'être exempt de tout effet parallaxe du fait que l'émail est en contact direct avec les zones à décharges de conditionnement. Le pigment incorporé dans l'émail 5 colorera de préférence l'émail en noir.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Panneau à plasma comprenant une première et une deuxième plaques (1 et 2) en matériau isolant disposées dans des plans parallèles et enserrant une couche d'un gaz ionisé (6), la première plaque (1) portant sur sa face (10) en contact avec le gaz ionisé (6) au moins une première électrode (VI), la deuxième plaque (2) portant également sur sa face (20) en contact avec le gaz ionisé (6) au moins une deuxièmne électrode (H3) disposée en vis-à-vis avec la première électrode (V1), chacune des deux électrodes étant recouverte d'une couche d'un matériau diélectrique (4, 5) , la deuxième plaque (2) et la couche de matériau diélectrique (5)

recouvrant cette deuxième électrode (H3) au moins étant trans-

parentes, caractérisé en ce que au moins le matériau diélectrique (4)

recouvrant la première électrode (VI) est un émail coloré.

2. Panneau à plasma selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émail coloré (4) recouvre la première électrode (VI) ainsi que la face (10) de la première plaque (1) qui porte cette électrode (VI).

3. Panneau à plasma selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'émail coloré (4) est opaque à la lumière visible.

4. Panneau à plasma selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'émail coloré (4) est noir.

5. Panneau à plasma selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'émail coloré (4) est vert.

6. Panneau à plasma selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'émail (4) est coloré en blanc opalescent.

7. Panneau à plasma selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face (10) de la première plaque (1) comporte différentes

zones recouvertes chacune par un émail d'une couleur particulière.

8. Panneau à plasma selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face (20) de la deuxième plaque (1) comporte différentes

zones recouvertes chacune par un émail d'une couleur particulière.

9. Panneau à plasma selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdites différentes zones sont recouvertes par un émail

opaque émise par le gaz ionisé (6).

10. Panneau à plasma selon la revendication 8, comportant au moins une zone de conditionnement (7), caractérisé en ce que la face (20) de la deuxième plaque (2) comporte selon ladite zone de conditionnement (7) une couche d'émail (5) opaque à la lumière

émise par le gaz ionisé (6).