DE60100739T2

DE60100739T2 - Anwendung von rekristallisierbarem glas als anorganisches bindemittel für die elektrodenpaste einer plasmaanzeige

Info

Publication number: DE60100739T2
Application number: DE60100739T
Authority: DE
Inventors: Guy Baret; Armand Bettinelli
Original assignee: Thomson Plasma SAS
Current assignee: Thomson Plasma SAS
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2001-01-02
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2021-01-03
Also published as: TW480538B; EP1252643B1; ATE249682T1; KR20020080374A; EP1252643A1; FR2803945A1; WO2001054159A1; CN1218354C; JP2003521092A; KR100771186B1; CN1395739A; US20060172650A1; US20030108820A1; DE60100739D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Plasmaschirms. Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung von Elektroden auf Substraten aus Glas, insbesondere vom sogenannten Natronkalk-Typ, wie diejenigen, die für Plasmaschirme benutzt werden.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt sind Plasmaschirme, allgemein mit PPs (plasma panels) bezeichnet, Flachbildschirme, die auf dem Prinzip der elektrischen Entladung in einem Gas zusammen mit einer Lichtemission arbeiten. Im allgemeinen bestehen die PPs aus zwei Isolierplatten aus Glas, konventionell vom Natronkalk-Typ, wobei jede wenigstens eine Anordnung von leitenden Elektroden trägt und ein Gaszwischenraum zwischen ihnen gebildet wird. Die Platten sind derart miteinander verbunden, dass die Elektrodenreihen orthogonal zueinander liegen. Jeder Elektrodenschnittpunkt definiert eine mit dem Entladungsgas gefüllte elementare Lichtzelle.
Die Elektroden eines Plasmaschirms müssen eine bestimmte Anzahl von Eigenschaften aufweisen, insbesondere, wenn sie auf der vorderen Platte benutzt werden. Sie müssen daher einen kleinen Querschnitt aufweisen, nämlich in der Größenordnung von wenigen Hundert μm², um die Betrachtung nicht zu beeinträchtigen. Sie müssen aus einem Material bestehen, das ein guter Leiter ist und Elektroden mit einem Widerstand von weniger als 100 Ohm bildet. Außerdem muß das benutzte Material eine Massenproduktion mit niedrigen Kosten ermöglichen.
Es werden derzeit zwei Lösungen für die Erzeugung der Elektroden eines Plasmaschirms benutzt.
Die erste Lösung besteht in der Aufbringung eines dünnen Metallfilms, der durch Kathodenzerstäubung oder Vakuumverdampfung ausgeführt werden kann. In diesem Fall besteht das benutzte Material aus Aluminium oder Kupfer. Es kann auch aus einer Kupferschicht oder Aluminiumschicht bestehen, die zwischen zwei Chromschichten liegt. Die Metallablage wird örtlich geätzt, um die Elektroden zu bilden. Die Kosten dieser Lösung sind wegen der Vakuumverdampfung und der Verarbeitung der Ätzlösungen relativ hoch.
Die zweite Lösung besteht in der Ablage einer auf Silber basierenden Paste, Tinte oder Druckfarbe. Eine derartige Paste enthält ein Silberpulver oder eine Mischung aus Silberpulver mit wenigstens 70% Silber. Sie enthält außerdem ein mineralisches Bindemittel. Sie enthält außerdem organische Verbindungen, insbesondere Kunststoffe, Lösungsmittel und gegebenenfalls Additive. Die Aufbringung erfolgt entweder örtlich durch direkten Siebdruck oder über die gesamte Fläche, wenn eine lichtempfindliche Paste benutzt wird. Die auf die Platte aufgebrachte Schicht wird dann durch eine Maske belichtet. Die Ausbildung der belichteten Paste erfolgt in einem alkalisch flüssigen Medium, und dann wird die Anordnung bei einer Temperatur im allgemeinen zwischen 500° und 600°C erwärmt. Diese Lösung ist besonders kostengünstig und wirtschaftlich, da sie keine Vorrichtung zur Vakuumaufbringung benötigt.
In dieser Lösung ist das mineralische Bindemittel, das mit dem Silberpulver benutzt wird, eine Glasmasse oder sogenannte Fritte, die geeignet ist, die Silberpartikel der Paste während der Erwärmung in einem flüssigen Medium zu sintern und die Haftung der Elektroden auf dem Glassubstrat zu bewirken. Die Dokumente SU 1 220 497, US 5 851 732 und US 5 972 564 beschreiben Zusammensetzungen eines mineralischen Bindemittels, die für diesen Zweck benutzt werden können, und insbesondere Zusammensetzungen, die eine Vergrößerung der Haftung auf dem Substrat ermöglichen.
Das Dokument 5 851 732 lehrt, dass die Erweichungstemperatur dieses mineralischen Bindemittels einen beträchtlichen Einfluß auf die Temperatur hat, bei der die Erwärmung, Verbackung oder Aushärtung durchgeführt werden sollten. Das Dokument zeigt Zusammensetzungen, deren Erweichungstemperatur wesentlich kleiner als 500°C ist.
Schließlich muß dieses mineralische Bindemittel in der Lage sein, der Erwärmung der auf dem mit den Elektroden versehenen Glassubstrat aufgebrachten dielektri schen Schicht zu widerstehen. Diese Erwärmung oder Aushärtung erfolgt im allgemeinen bei einer Temperatur oberhalb der Erwärmungs- oder Verbackungstemperatur der Elektrodenpaste. Die Bedingungen, unter denen die dielektrische Schicht erwärmt oder verbacken wird, sind geeignet zur Erzielung von weichen und kompakten Flächen auf der Oberfläche der Zellen, wo elektrische Entladungen stattfinden. Die maximale Temperatur, die während des Erwärmens oder Verbackens der dielektrischen Schicht erreicht wird, übersteigt im allgemeinen 500°C. Dieses Verbacken kann gleichzeitig erfolgen mit dem der Elektrodenpaste, wie es in dem Dokument JP 11-329236 beschrieben ist.
Jedoch kann das Verbacken oder Brennen der dielektrischen Schicht, insbesondere bei einer Temperatur oberhalb von 500°C, die folgenden Nachteile bewirken:

– Bildung von Blasen und/oder eine sogenannte Migration (Wanderung) des Silbers in die dielektrische Schicht, das eine besonders unangenehme gelbliche Färbung oder Vergilbung bewirkt,
– Bruch der Elektrodenmuster und Verlust der Haftung auf dem Substrat.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Plasmaschirmen vorzuschlagen, das es ermöglicht, diese Nachteile in besonders wirtschaftlicher Weise zu vermeiden.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Plasmaschirms mit folgenden Schritten:

– Aufbringung von Elektroden auf ein Substrat in einem bestimmten Muster, Anwendung einer Paste aus einem Metallpulver, einem mineralischen Bindemittel und organischen Verbindungen,
– Verbackung der aufgebrachten Elektroden unter Bedingungen, die zur Beseitigung der organischen Verbindungen und zur Sinterung des Metallpulvers geeignet sind,

Aufgrund des rekristailisierten Zustands des mineralischen Bindemittels der Elektroden wird die Diffusion des Metalls, insbesondere von Silber, während der darauffolgenden Wärmebehandlungen, insbesondere bei dem Verbacken der dielektrischen Schicht bei einer Temperatur oberhalb der der aufgebrachten Elektroden, vermieden oder wenigstens nennenswert verringert, selbst wenn diese Temperatur größer als 500°C ist.
Vorzugsweise basiert das Substrat auf einem Natronkalkglas. In diesem Fall übersteigt die Temperatur bei der Verbackung der aufgebrachten Elektroden nicht 470° C, so dass jegliche Verformung dieses Substrats vermieden wird. Da das mineralische Bindemittel derart niedrige Verbackungstemperaturen ermöglicht, ist es dann vorzuziehen, ein rekrisallisierbares Glas zu wählen, das wenigstens ein Oxid enthält, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Bleioxid (PbO), Boroxid (B₂O₃), Silciumoxid (SiO₂), Bismutoxid (Bi₂O₃), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Zinkoxid (ZnO) und Vanadiumoxid (V₂O₅).
Gemäß einer Variante enthält das Verfahren die folgenden zusätzlichen Schritte:

– Aufbringung einer dielektrischen Schicht nach der Aufbringung der Elektroden,
– nachdem die aufgebrachten Elektroden verbacken worden sind, Verbackung der gesamten Anordnung bei einer Temperatur oberhalb der maximalen Temperatur, die während des Verbackens der aufgebrachten Elektroden erreicht wird.

Die Aufbringung der dielektrischen Schicht erfolgt entweder, nachdem die aufgebrachten Elektroden verbacken sind oder bevor die aufgebrachten Elektroden verbacken worden sind.
In dem ersten Fall werden die Schritte des Verfahrens nacheinander folgendermaßen durchgeführt: Aufbringung der Elektroden, Verbackung der aufgebrachten Elektroden, Aufbringung einer dielektrischen Schicht, Verbackung der gesamten Anordnung.
In dem zweiten Fall werden die Schritte des Verfahrens in der folgenden Reihenfolge durchgeführt: Aufbringung der Elektroden, Aufbringung einer dielektrischen Schicht, "Verbackung der Elektroden", dann "Verbackung der gesamten Anordnung". In diesem Fall erfolgt im allgemeinen zwischen den beiden Verbackungen eine Wärmebehandlung bei einer ersten Temperaturstufe, die für die Sinterung des Pulvers der Elektrodenpaste und für die Kristallisation des mineralischen Bindemittels geeignet ist, ohne die dielektrischen Schicht zu erweichen, und dann bei einer zweiten Temperaturstufe bei einer höheren Temperatur, die für die Verdichtung der dielektrischen Schicht geeignet ist.
Im allgemeinen übersteigt die Temperatur, die während des Verbackens der gesamten Anordnung erreicht wird, oder die Temperatur der zweiten Stufe 500°C.
Vorzugsweise enthält die Elektrodenpaste von 3 bis 25%, normalerweise 10%, des mineralischen Bindemittels. Vorzugsweise ist das mineralische Bindemittel ein rekristallisierbares Glas. Um die Rekristallisation zu begünstigen, insbesondere bei einer Temperatur von weniger als oder gleich 470°C, enthält dieses Glas vorzugsweise wenigstens eine Komponente, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Chrom, Chromoxid, Zirconium, Zirconiumoxid, Titan und Titanoxid. Für eine ausreichende Effektivität der Kristallisation beträgt der Gewichtsinhalt dieser Komponente in dem Glas vorzugsweise wenigstens 1%. Vorzugsweise ist das Metallpulver der Elektrodenpaste ein Metall, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Silber, Kupfer, Aluminium und deren Legierungen. Vorzugsweise hat dieses Pulver einen mittleren Durchmesser zwischen 0,4 und 4 cm, vorzugsweise zwischen 0,4 und 1 μm. Andererseits enthält diese Paste organische Verbindungen von bekanntem Typ, wie Materialien vom Lösungstyp, lichtempfindliche oder nicht-lichtempfindliche Kunststoffe, Additive.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung:
1a und 1b zeigen ein erstes Verfahren zur Erzeugung von Elektroden auf einem Glassubstrat gemäß der Erfindung,
2a bis 2d zeigen ein zweites Verfahren zur Erzeugung von Elektroden auf einem Glassubstrat gemäß der Erfindung, und
3 zeigt eine Kurve für ein Beispiel eines Verbackungszyklus, der in dem Beispiel mit dem Verfahren der 2 benutzt wird, der aber auch mit dem in 1 dargestellten Verfahren benutzt werden kann.
Das Verfahren beginnt mit einem konventionellen Natronkalk-Glassubstrat. Es ist bekannt, dass die Geometrie dieses Substrattyps sich unvermeidbar ändert, wenn es Behandlungen bei Temperaturen von mehr als oder gleich 580°C unterliegen muß. Andere Substrate können ebenfalls erwogen werden.
Zur Erzeugung von Metallelektroden auf diesem transparenten Glassubstrat wird eine Zusammensetzung einer Paste mit einem Pulver oder einem Metall oder einer leitenden Legierung, ein mineralisches Bindemittel, das gemäß der Erfindung aus einem rekristallisierbaren Glas oder organischen Verbindungen besteht, wie diejenigen, die normalerweise in Pasten dieses Typs benutzt werden, angewendet.
Vorzugsweise ist das Metallpulver oder das Pulver aus einem leitenden Material ein Silber- oder Kupferpulver oder ein Pulver mit wenigstens 70% Silber oder Kupfer. Jedoch können andere Typen eines Metallpulvers benutzt werden, abhängig von ihrer Fähigkeit zur Leitung des elektrischen Stroms und ihren Kosten, insbesondere Pulver auf der Grundlage von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Vorzugsweise enthält das rekristallisierbare Glas wenigstens ein Oxid, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist:
Bleioxid (PbO), Boroxid (B₂O₃), Silciumoxid (SiO₂), Bismutoxid (Bi₂O₃), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Zinkoxid (ZnO) und Vanadiumoxid (V₂O₅).
Vorzugsweise ist die Zusammensetzung dieses Glas so gewählt, das es in der Lage ist, die Verbackung durchzuführen, insbesondere das Leitpulver zu sintern und dann das mineralische Bindemittel zu kristallisieren, bei einer Verbackungstemperatur von weniger als oder gleich 470°C. Somit wird vorzugsweise ein mineralisches Bindemit tel gewählt, dessen Erweichungstemperatur kleiner als 450°C ist. Da es im allgemeinen notwendig ist, auf 350°C zu erwärmen, um die organischen Verbindungen vollständig von der Elektrodenpaste zu beseitigen, wird vorzugsweise ein mineralisches Bindemittel gewählt, dessen Erweichungstemperatur 350°C übersteigt.
Damit dieses Glas unter den Verbackungsbedingungen leicht rekristallisierbar ist, d. h., dass eine beachtliche Kristallisation während des Verbackens gebildet werden kann, enthält das mineralische Bindemittel der Paste vorzugsweise wenigstens ein Element aus der folgenden Gruppe: Chrom, Zirconium oder Titan in Metall- oder Oxidform. Mit einer derartigen Zusammensetzung ist es somit besonders leicht, die Verbackungsbedingungen zu bestimmen, die es ermöglichen, dass das Bindemittel ausreichend erweicht und rekristallisiert. Die Erweichung dient konventionell zur Erleichterung der Sinterung der Silberpartikel und zur Erzielung der Verbindung und der Haftung auf dem Substrat. Die Rekristallisation ermöglicht es gemäß der Erfindung, ein Bindemittel zu bilden, in dem das Metall des Pulvers, insbesondere Silber, weit weniger leicht diffundiert als im Stand der Technik, um so die Probleme der Gelbfärbung oder Vergilbung in einer sehr wirtschaftlichen Weise zu begrenzen, wenn nicht sogar zu beseitigen.
Die Anwesenheit der oben genannten Komponenten begünstigt die Kristallisation, die beginnt, sobald das Glas auf seine Erweichungstemperatur erwärmt ist. Wenn man zum Beispiel ein Glas benutzt, dessen Erweichungstemperatur 380°C beträgt, wie ein Bleisilikat mit 15 Gewichtsprozenten Silziumdioxid (SiO₂), dem 5% Chrom hinzugefügt ist, dann erfolgt eine schnelle Kristallisation bei 450°C. Folglich ist eine einfache Erwärmung bei 450°C für 15 Minuten ausreichend, einen nennenswerten Teil der glasartigen Phase in eine kristalline Phase zu überführen, und das Material wird in der Temperatur nahezu inaktiv (inert). Daher erfolgt während eines zweiten Verbackens bei einer höheren Temperatur, insbesondere der der dielektrischen Schicht, und selbst in der Anwesenheit eines geschmolzenen Glas, wie ein Blei-Borosilikat, das insbesondere für dielektrischen Schichten benutzt wird, keine Gelbfärbung. Das Muster der das kristallisierte Glas enthaltenden Elektroden ist stabil, und die aufgebrachten Elektroden bleiben auf dem Substrat haften.
Somit kann unter Anwendung eines Glas mit einer niedrigen Erweichungstemperatur, wie das oben beschriebene, die Elektrodenanordnung bei einer niedrigen Temperatur verbacken werden, während das Glas weiterhin rekristallisieren kann. Die Möglichkeit des Verbackens bei einer niedrigen Temperatur beseitigt in vorteilhafter Weise jede Gefahr einer Verformung des Natronkalk-Glassubstrats, da die Verbackung bei einer Temperatur von weniger als oder gleich 470°C erfolgt. Man erhält außerdem einen nennenswerten wirtschaftlichen Gewinn, da eine Verbackung bei 450°C weniger Energie benötigt als eine Verbackung bei 580–590°C. Außerdem kann der Ofen, der für den Verbackungsvorgang benötigt wird, eine gleichmäßige mittlere Temperatur aufweisen, nämlich ±5°C oder ±10°C, und ist daher wesentlich kostengünstiger.
Wie oben erwähnt, enthält die Zusammensetzung der metallischen Paste oder des Farbstoffs, der für die Erzeugung der Elektroden eines Plasmaschirms dient, konventionelle organische Verbindungen, insbesondere Kunststoffe, Lösungsmittel oder Additive. Diese organischen Verbindungen sind unterschiedlich, abhängig davon, ob eine lichtempfindliche oder photo-abbildende Paste oder Farbstoff oder eine Paste oder ein Farbstoff mit konventionellen Siebdrucktechnologien angewendet wird.
Somit wird für photo-abbildbare Farbstoffe ein lichtempfindlicher Kunststoff benutzt, der vom positiven oder vom negativen Typ sein kann. In diesem Fall kann die sensibilisierende Verbindung zum Beispiel aus einem Bichromat von Kalium, Natrium oder Ammonium oder eine Diazo-Verbindung oder jede andere Komponente sein, die den benutzten Kunststoff lichtempfindlich macht (sichtbares Licht oder UV). Die sensibilisierende Verbindung wird mit dem Kunststoff, der vom Typ Polyvinyl in Verhältnissen von 0,1 bis 1% sein kann, gemischt. Zu diesem lichtempfindlichen Kunststoff kann man Additive hinzufügen, die die Rhelologie oder Fließkunde verfestigen oder die Qualität der Paste verbessern. Diese Additive können vom Typ eines Weichmachers, einer thixotropischen Agens, eines grenzflächenaktiven Haftmittels sein. In diesem Fall ändern sie die Kunststofflösung. Wenn die Additive vom dispergierenden Typ sind, dienen sie zur Stabilisierung der Suspersion der mineralischen Pulver.
Somit enthält eine lichtempfindliche Paste oder Farbe einen lichtempfindlichen Kunststoff, so wie oben erwähnt, Additive wie die oben genannten, einem Füller aus einem metallischen Material oder einem Material mit mehr als 70% an metallischem Material, vorzugsweise Silber oder Kupfer, bestehend aus einem Pulver, dessen mittlerer Durchmesser zwischen 0,4 und 4 μm, vorzugsweise 0,4 und 1 μm, liegt, und einem mineralischen Bindemittel, das die Haftung an dem Substrat und die Sinterung der Metallpartikel bildet, und besteht aus einem rekristallisierbaren Mineralglas, wie oben erwähnt, das keine spontane Polymerisierung des Kunststoffs bewirkt. Das Beispiel beruht auf einem Kunststoff aus Polyvinyl. Die Erfindung ist jedoch auf verschiedene kommerzielle Zusammensetzungen anwendbar, die auf verschiedenen Kunststoffsystemen beruhen.
Für die in dem konventionellen Siebdruck benutzten Farbstoffe oder Pasten, wo die Paste einen oder mehrere zusätzliche organische Kunststoffe enthält, zum Beispiel aus einem Lösungsmittel oder Lösungsmitteln und einem organischen Bindemittel oder organischen Bindemitteln. Die schweren und wenig flüchtigen Lösungsmittel, die üblicherweise benutzt werden, werden ausgewählt aus der Gruppe von Terpineol, Butylcarbitol und Dodecanol. In diesen Lösungsmitteln wird der tatsächliche Kunststoff gelöst, zum Beispiel durch Ethylcellulose oder Methylmethacrylate. In bekannter Weise werden Additive hinzugefügt, einerseits um die Lösung des Kunststoffs zu ändern, wobei diese Additive vom Typ eines Weichmachers, einer thixotropischen Agens, eines Haftmittels, einer grenzflächenaktiven Agens und zur Stabilisierung der Suspension der mineralischen Pulver. In diesem Fall sind die Additive dispergierende Mittel. Die Paste enthält außerdem einen Mineralanteil aus einem metallischen Füllstoff, wie Silber, Kupfer oder Aluminium oder ein silberhaltiges Material, Kupfer oder Aluminium oder eine Aluminiumlegierung (z. B. Al-Cu) in der Form eines Pulvers, dessen mittlerer Durchmesser zwischen 0,4 und 4 μm vorzugsweise zwischen 0,4 und 1 μm, liegt, und einem mineralischen Bindemittel, wie ein rekristallisierbares Glas, wie es oben beschrieben wurde, dessen Rolle es ist, die Haftung an dem Substrat und die Sinterung der Metallpartikel zu gewährleisten.
Im folgenden wird anhand der 1a und 1b eine erste Ausführungsform einer Elektrodenanordnung auf einer Glasplatte beschrieben, insbesondere einem Natronkalk-Glas, um eine Matrix PP zu erzeugen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Platte 10 aus reinem Glas benutzt, im allgemeinen einem Glas vom Natronkalk-Typ. Es wird eine Paste aufbereitet, die folgendes enthält:

– 100 g eines Kunststoffs, das durch Lösung von 5 g Ethylcellulose in 95 g Terpineol gewonnen wird,
– 150 g eines Silberpulvers mit einem mittleren Durchmesser von 0,8 μm.
– 20 g eines rekristallisierbaren Mineralglas, gewonnen durch Hinzufügung von 5% Titan zu einem Zink- und Bismuth-Silikat.
– 0,5 g eines grenzflächenaktiven Stoffs oder eines sogenannten Surfaktanten, wie derjenige, der unter dem Warenzeichen "OROTAN" 850 E durch die Firma Brenntag Spécialités vertrieben wird.

Diese Paste wird in bekannter Weise durch Siebdruck auf einer Maske aufgebracht, die als sogenannter Schirm "325 mesh" bezeichnet wird. Sie zeigt zu bildende Anordnungsmuster, im allgemeinen haben die Elektroden 11 eine Breite von 150 μm und eine Dicke von 4 μm. Als nächstes werden sie für 10 Minuten bei 120°C getrocknet und dann für 20 Minuten bei 460°C verbacken, um so die Elektroden 11 mit einem mineralischen Bindemittel im rekristallisierten Zustand zu bilden.
Als nächstes wird eine dielektrische Schicht, wie in 1 b gezeigt, wie eine Schicht aus einem Borosilicat-Glas, aufgebracht. Diese Schicht 12 wird durch Siebdruck aufgebracht, dann bei 120°C getrocknet und dann für 30 Minuten bei 580°C verbacken oder ausgehärtet. Man kann das Verfahren zur Erzeugung der hinteren Platte eines Matrixplasmaschirms durch Aufbringung von sogenannten Barrieren oder Schranken in einer bekannten Weise abschließen.
Trotz dieser hohen Verarbeitungstemperaturen wird keine Gelbfärbung oder Vergilbung der dielektrischen Schicht mehr beobachtet, die aufgrund des rekristallisierten Zustand des mineralischen Bindemittels der Elektrodenanordnung transparent bleibt, in die das Silber wesentlich leichter diffundiert als im Stand der Technik.
Nunmehr wird anhand der 2a bis 2d ein Verfahren zur Herstellung einer Platte eines Plasmaschirms durch Anwendung einer lichtempfindlichen Paste beschrieben. In diesem Fall wird eine Platte 20 aus Glas, wie ein Natronkalk-Glas, benutzt, auf der durch Siebdruck über die gesamte Oberfläche der Platte eine Paste oder ein Farbstoff 21 ausgebreitet wird. Diese lichtempfindliche Paste enthält:

– 100 g eines lichtempfindlichen Kunststoffs, der zum Beispiel aus 10 g Polyvinylalkohol mit einem Grad 14/135, gelöst in 100 g Wasser, besteht,
– 2 g Natriumbichromat, das als lichtempfindlicher Kunststoff benutzt wird,
– 100 g eines Silberpulvers mit einem mittleren Durchmesser von 0,8 μm,
– 15 g eines rekristallisierbaren Mineralglas, das nicht mit dem lichtempfindlichen Kunststoff reagiert und zum Beispiel aus Vanadiumoxid und Silberoxid besteht (Erweichungstemperatur: 340°C), zu dem 5% Zinkoxid hinzugefügt sind,
– 1 g eines grenzflächenaktiven Stoffs oder sogenannten Surfaktanten, wie derjenige, der unter dem Warenzeichen "OROTAN" 850 E durch die Firma Brenntag Spécialités vertrieben wird.

Wie 2a zeigt, wird diese Paste durch Siebdruck über eine Maske aufgebracht, die aus einem sogenannten Schirm "325 mesh" gebildet ist, um so eine Schicht 21 zu bilden, die die gesamte Oberfläche der Platte 20 bedeckt. Diese Schicht 21 wird für 5 Minuten bei 80°C getrocknet.
Wie 2b zeigt, wird die Schicht 21 über eine Maske 22 einer UV-Strahlung ausgesetzt. Wenn der Kunststoff negativ ist, ist das zu übertragende Muster das von offenen Flächen auf der Maske. In der dargestellten Ausführungsform haben die Elektroden 23 eine Breite von 70 μm und eine Dicke von 4 μm. Die belichtete Schicht wird in Wasser entwickelt, um so die Teile 24 zu beseitigen. Dann wird getrocknet, wodurch das endgültige Muster 23 erscheint.
Wie in 2d gezeigt, wird dann in bekannter Weise durch Siebdruck eine Paste aufgebracht, die eine Glasurmasse wie ein Bleiborosilikat enthält, wobei diese Paste die dielektrische Schicht 25 bildet.
Schließlich wird die gesamte Anordnung aus der Reihe von Elektroden 23 und der dielektrischen Schicht 25 in demselben Wärmezyklus verbacken oder ausgehärtet, wie es in 3 dargestellt ist. Der thermische Zyklus enthält in der dargestellten Ausführungsform einen ersten Schritt aus einer Erwärmung bei 10°C/Minute bis zu einer ersten Temperatur von 420°C, gefolgt von einer Temperaturstufe von 20 Minuten. Diese erste Temperatur kann zwischen 380°C und 470°C liegen, abhängig von den Eigenschaften des benutzten rekristallisierbaren Glas. Dieser erste Schritt des thermischen Zyklus dient dazu, außer zur Sinterung die Rekristallisierung des mineralischen Bindemittels der Elektrodenanordnung zu erreichen.
Auf diesen ersten Schritt folgt in der dargestellten Ausführungsform ein zweiter Schritt mit einer Erwärmung, die bis auf eine Temperatur von 580°C ansteigt, gefolgt von einer Stufe bei 580°C für 30 Minuten. Die zweite Temperatur liegt zwischen 530° C und 600°C, abhängig von den Eigenschaften der benutzten dielektrischen Schicht.
Trotz dieser hohen Verarbeitungstemperaturen wird keine Gelbfärbung oder Vergilbung der dielektrischen Schicht mehr beobachtet, die aufgrund des rekristallisierten Zustands des mineralischen Bindemittels der Elektrodenanordnung transparent bleibt, in die das Silber weit weniger leicht diffundiert als im Stand der Technik.
Diese Ausführungsform kann für die Herstellung der hinteren Platte der Matrix PP benutzt werden. Sie kann auch für die Herstellung der Erhalteelektroden der vorderen Platte einer koplanaren PP benutzt werden. In diesem Fall können die transparenten Adressenelektroden aus ITO (Indium- und Zinnoxid) oder aus einem Zinnoxid vorher auf der Platte erzeugt werden: Gemäß einer anderen Ausführungsform wurde die für die Erzeugung der Elektroden eines Plasmaschirms benötigte Paste oder der Farbstoff in der folgenden Weise gewonnen:
Vorverarbeitung einer Kunststofflösung: Lösung R1.
Hinzufügung eines Additivs in R1, um ein thixotropisches Bindemittel zu gewinnen: Lösung B1.
Zubereitung des Silberfarbstoff oder der Silbertinte durch Mischung der folgenden Komponenten:
Es ist für den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich, dass die oben angegebenen Beispiele anders sein können, insbesondere hinsichtlich der Zusammensetzung des rekristallisierbaren Glas, der Kunststoffe, der Lösungsmittel, usw..., ohne von dem Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Plasmaschirms mit folgenden Schritten: – Aufbringung von Elektroden auf ein Substrat in einem bestimmten Muster, unter Anwendung einer Paste aus einem Metallpulver, einem mineralischen Bindemittel und organischen Verbindungen, – Verbackung der aufgebrachten Elektroden unter Bedingungen, die zur Beseitigung der organischen Verbindungen und zur Sinterung des Metallpulvers geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des mineralischen Bindemittels und die Verbackungsbedingungen so angepaßt sind, dass nach dem Verbacken das mineralische Bindemittel sich in einem rekristallisierten Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat auf einen Natronkalk-Glas basiert.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbackungstemperatur der Aufbringung der Elektroden 470°C nicht übersteigt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden zusätzlichen Schritte: – Aufbringung einer dielektrischen Schicht nach der Aufbringung der Elektroden, – nachdem die aufgebrachten Elektroden verbacken worden sind, Verbackung der gesamten Anordnung bei einer Temperatur oberhalb der maximalen Temperatur, die während des Verbackens der aufgebrachten Elektroden erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale, während des Verbackens der gesamten Anordnung erreichte Temperatur größer als 500°C ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringung der dielektrischen Schicht nach dem Verbacken der Aufbringung der Elektroden erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringung der dielektrischen Schicht vor dem Verbacken der Aufbringung der Elektroden erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mineralische Bindemittel durch ein rekristallisierendes Glas gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas wenigstens eine rekristallisierende Komponente enthält, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die Chrom, Chromoxid, Zirconium, Zircomiumoxid, Titan und Titanoxid enthält.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsinhalt der rekristallisierenden Komponente in dem Glas größer als 1% ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallpulver ein Metall ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Silber, Kupfer, Aluminium und deren Legierungen enthält.