FR2819628A1 - Back tile structure for a plasma visual display screen incorporating a dielectric layer of a porous oxide material to reduce the number of firing operations during fabrication - Google Patents
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Abstract
Description
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Les dispositifs de visualisation de type panneaux à plasma utilisent le principe d'une décharge électroluminescente dans un gaz pour produire des rayons UV ensuite convertis en lumière visible par des luminophores. Le procédé de fabrication de ces écrans à plasma est constitué de nombreuses étapes incluant essentiellement des opérations de dépôt, de gravure et de cuisson. Le coût de ces opérations est élevé en particulier en raison du grand nombre de cuissons à plus de 450oc. Plasma panel type display devices use the principle of an electroluminescent discharge in a gas to produce UV rays which are then converted into visible light by phosphors. The manufacturing process for these plasma screens is made up of many stages, essentially including deposition, etching and cooking operations. The cost of these operations is high in particular due to the large number of firings at more than 450oc.
La structure de ces panneaux à plasma consiste en une dalle avant sur laquelle sont déposés un ou plusieurs réseaux d'électrodes, en général un réseau d'électrodes transparentes doublées d'électrodes dites bus qui servent à diminuer la résistance de ligne des électrodes transparentes et qui sont souvent en argent et cuites à 550oC environ. Ces électrodes sont ensuite couvertes d'une couche diélectrique elle-même cuite en un ou
deux cycles thermiques entre 520 et 600oC. Une couche d'oxyde de magnésium est ensuite déposée sur la surface du diélectrique cuit. The structure of these plasma panels consists of a front panel on which one or more networks of electrodes are deposited, in general a network of transparent electrodes lined with so-called bus electrodes which serve to reduce the line resistance of the transparent electrodes and which are often silver and baked at around 550oC. These electrodes are then covered with a dielectric layer which is itself baked in one or
two thermal cycles between 520 and 600oC. A layer of magnesium oxide is then deposited on the surface of the baked dielectric.
Le substrat arrière porte un réseau d'électrodes dites électrodes de données souvent réalisées à partir d'une pâte d'argent et qui alors subissent une première cuisson entre 520 et 600oc. Ces électrodes peuvent également être réalisées par photolithographie d'une couche mince. Ces électrodes sont couvertes d'une couche diélectrique également cuite en
un cycle thermique entre 520 et 600oc. On réalise ensuite un réseau de barrières dont la fonction est de séparer les colonnes de cellules de couleurs différentes et de maintenir un espacement constant entre les substrats avant et arrière dans le dispositif final. Ce réseau de barrières peut être réalisé par sérigraphie en plusieurs niveaux mais il est très souvent obtenu par dépôt d'une couche épaisse et continue d'un matériau tel qu'un verre à bas point de fusion, photolithographie d'un masque en résine sur cette couche puis sablage. The rear substrate carries a network of electrodes called data electrodes often made from a silver paste and which then undergo a first baking between 520 and 600oc. These electrodes can also be produced by photolithography of a thin layer. These electrodes are covered with a dielectric layer also baked in
a thermal cycle between 520 and 600oc. A network of barriers is then produced, the function of which is to separate the columns of cells of different colors and to maintain constant spacing between the front and rear substrates in the final device. This network of barriers can be produced by screen printing in several levels but it is very often obtained by depositing a thick and continuous layer of a material such as a glass with low melting point, photolithography of a resin mask on this layer then sanding.
L'opération de sablage a pour objet d'enlever la matière de la couche épaisse entre les motifs dessinés par la résine. On retire alors la résine au cours d'une étape appelée stripage qui consiste en une dissolution de ladite résine dans une solution aqueuse ou non. Une opération de cuisson a alors pour effet de fritter et densifier fortement le matériau des barrières. Cette cuisson est opérée entre 520 et 580oc. Les luminophores sont ensuite déposés dans les canaux formés par les barrières puis le substrat est cuit entre 450 et
520OC de manière à éliminer les composés organiques utilisés lors du dépôt des luminophores. Le procédé appliqué sur le substrat arrière contient donc souvent au moins trois cuissons à 520oC ou plus, ce qui a pour effet de distordre le substrat rendant incertaine la superposition des niveaux sur le substrat arrière puis la superposition du substrat avant et du substrat arrière. Ces cuissons multiples ont également un coût The purpose of the sandblasting operation is to remove the material from the thick layer between the patterns drawn by the resin. The resin is then removed during a step called stripping which consists in dissolving said resin in an aqueous solution or not. A cooking operation then has the effect of sintering and greatly densifying the material of the barriers. This cooking takes place between 520 and 580oc. The phosphors are then deposited in the channels formed by the barriers, then the substrate is baked between 450 and
520OC so as to eliminate the organic compounds used when depositing the phosphors. The process applied to the rear substrate therefore often contains at least three firing at 520 ° C. or more, which has the effect of distorting the substrate making it uncertain the superposition of the levels on the rear substrate then the superposition of the front substrate and the rear substrate. These multiple cookings also have a cost
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élevé rendant le procédé actuel très cher. high making the current process very expensive.
La présente invention consiste en une structure de substrat arrière pour panneau à plasma de type coplanaire. La structure objet de cette invention représentée en figure 1 consiste en un substrat de verre [1] sur lequel est déposé un réseau d'électrodes [2], ce réseau étant ensuite couvert par une couche diélectrique [3] d'un matériau poreux d'aspect blanc diffusant, le réseau de barrières [4] étant porté par cette couche diélectrique, le sommet [5] des barrières pouvant être sombre pour augmenter le contraste du panneau, les luminophores [6] étant déposés entre les barrières. Le joint de scellement [7] destiné à sceller ensemble les substrats avant et arrière de l'écran à plasma peut avantageusement être déposé sur cette dalle arrière. The present invention consists of a rear substrate structure for a plasma panel of the coplanar type. The structure object of this invention shown in Figure 1 consists of a glass substrate [1] on which is deposited an array of electrodes [2], this array then being covered by a dielectric layer [3] of a porous material d 'white diffusing appearance, the network of barriers [4] being carried by this dielectric layer, the top [5] of the barriers may be dark to increase the contrast of the panel, the phosphors [6] being deposited between the barriers. The sealing joint [7] intended to seal the front and rear substrates of the plasma screen can advantageously be deposited on this rear slab.
Le substrat de verre est en verre sodo-calcique ou en verre spécial ayant une température de ramollissement plus élevée comme proposé par les fabricants de verre plat. L'épaisseur peut varier de 1 à 6 millimètres, la valeur typique étant de 3 mm. Le réseau d'électrodes est constitué d'électrodes parallèles au moins dans la zone utile de l'écran. Le pas du réseau dépend de la résolution demandée à l'écran, les valeurs typiques étant comprises entre 200 et 450 u. m. Le pas peut ne pas être constant, la distance entre deux électrodes peut en particulier dépendre des couleurs correspondant aux électrodes. La largeur des électrodes est comprise entre un tiers et deux tiers du pas. La couche diélectrique est constituée d'un matériau poreux composé d'une poudre de granulométrie moyenne comprise entre 0.4 et 10 um ou d'un aérogel ou d'un mélange d'une poudre de granulométrie moyenne comprise entre 0.4 et 10 u. m et d'un aérogel, la composition de ce matériau poreux étant un oxyde ou mélange d'oxydes ou solution d'oxydes parmi les oxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins, les verres de borosilicate ou de borophosphosilicate. Cette composition peut être additionnée d'un ou plusieurs verres à bas point de fusion de silicate ou borosilicate de plomb ou de bismuth en fraction massique inférieure à 40%. L'épaisseur de cette couche peut varier de 3 à 30 u. m. Le corps des barrières est constitué d'un matériau poreux composé d'une poudre de granulométrie moyenne comprise entre 0.7 et 12 um ou d'un aérogel ou d'un mélange d'une poudre de granulométrie moyenne comprise entre 0.7 et 12 m et d'un aérogel, la composition de ce matériau poreux étant un oxyde ou mélange d'oxydes ou solution d'oxydes parmi les oxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins, les verres de borosilicate ou de borophosphosilicate. Cette composition peut The glass substrate is made of soda-lime glass or special glass having a higher softening temperature as proposed by the manufacturers of flat glass. The thickness can vary from 1 to 6 millimeters, the typical value being 3 mm. The electrode array consists of parallel electrodes at least in the useful area of the screen. The network pitch depends on the resolution requested on the screen, the typical values being between 200 and 450 u. m. The pitch may not be constant, the distance between two electrodes may in particular depend on the colors corresponding to the electrodes. The width of the electrodes is between one third and two thirds of the pitch. The dielectric layer consists of a porous material composed of a powder with an average particle size between 0.4 and 10 μm or an airgel or a mixture of a powder with an average particle size between 0.4 and 10 μ. m and an airgel, the composition of this porous material being an oxide or mixture of oxides or solution of oxides among the oxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium, cerium, tin, vanadium, lead, bismuth, alkaline oxides, borosilicate or borophosphosilicate glasses. This composition can be added with one or more glasses with a low melting point of lead silicate or borosilicate or bismuth in a mass fraction of less than 40%. The thickness of this layer can vary from 3 to 30 u. m. The body of the barriers consists of a porous material composed of a powder with an average particle size between 0.7 and 12 μm or an airgel or a mixture of a powder with an average particle size between 0.7 and 12 m and d '' an airgel, the composition of this porous material being an oxide or mixture of oxides or solution of oxides among the oxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium, cerium, tin, vanadium , lead, bismuth, alkaline oxides, borosilicate or borophosphosilicate glasses. This composition can
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être additionnée d'un ou plusieurs verres à bas point de fusion de silicate ou borosilicate de plomb ou de bismuth en fraction massique inférieure à 40%. La hauteur des barrières peut varier de 70 à 200 ! lm, une valeur typique étant 110 ! lm. Leur largeur est comprise entre 40 et 150 um, une valeur typique étant 80 um, et peut ne pas être uniforme sur la hauteur des barrières. Quand les barrières ont a leur sommet une couche sombre, le matériau constituant cette couche est également poreux. La composition de ce matériau poreux est choisie parmi les compositions décrites précédemment pour le corps des barrières, sans être nécessairement la même composition que celle du corps des barrières, et avec une granulométrie comprise entre 0.7 et 6 p. m. Cette composition est cependant additionnée, pour obtenir la teinte sombre, d'un oxyde complexe qui est un mélange ou une solution d'oxydes choisis parmi les oxydes de fer, cobalt, cuivre, chrome, aluminium et nickel. Ces compositions d'oxydes noirs ou bleu sombre sont connues et largement commercialisées. Une fraction supplémentaire d'un ou plusieurs verres à bas point de fusion de silicate ou borosilicate de plomb ou de bismuth peut être ajoutée sans toutefois que la fraction massique totale de la composition soit supérieure à 70%. L'épaisseur de cette couche peut varier de 2 à 20 um. Les luminophores sont les composés classiquement utilisés dans les écrans à plasma, par exemple l'oxyde d'yttrium dopé à l'europium pour le rouge, le silicate de zinc dopé au manganèse ou l'oxyde mixte de baryum-aluminiummagnésium dopé au manganèse pour le vert, et l'oxyde mixte de baryum-aluminiummagnésium dopé à l'europium pour le bleu. Ils sont déposés en couche de 10 à 30 um d'épaisseur sur la couche diélectrique entre les barrières ainsi que sur les flancs des barrières. be added with one or more glasses with a low melting point of lead silicate or borosilicate or bismuth in mass fraction less than 40%. The height of the barriers can vary from 70 to 200! lm, a typical value being 110! lm. Their width is between 40 and 150 µm, a typical value being 80 µm, and may not be uniform over the height of the barriers. When the barriers have a dark layer at the top, the material constituting this layer is also porous. The composition of this porous material is chosen from the compositions described above for the body of the barriers, without necessarily being the same composition as that of the body of the barriers, and with a particle size between 0.7 and 6 p. m. This composition is however added, to obtain the dark shade, a complex oxide which is a mixture or a solution of oxides chosen from oxides of iron, cobalt, copper, chromium, aluminum and nickel. These compositions of black or dark blue oxides are known and widely marketed. An additional fraction of one or more glasses with a low melting point of lead silicate or borosilicate or bismuth can be added without, however, the total mass fraction of the composition being greater than 70%. The thickness of this layer can vary from 2 to 20 µm. Luminophores are the compounds conventionally used in plasma screens, for example yttrium oxide doped with europium for red, zinc silicate doped with manganese or mixed oxide of barium-aluminum magnesium doped with manganese for green, and mixed barium-aluminum magnesium oxide doped with europium for blue. They are deposited in a layer 10 to 30 μm thick on the dielectric layer between the barriers as well as on the sides of the barriers.
L'intérêt d'une telle structure est d'être très poreuse et donc de permettre un dégazage très facile lors du pompage du panneau avant le remplissage final. The advantage of such a structure is that it is very porous and therefore allows very easy degassing when pumping the panel before final filling.
La présente invention consiste également en un procédé pour réaliser la structure décrite précédemment. Pour réaliser les électrodes selon l'invention, on prépare une pâte contenant de la poudre d'argent ou d'alliage riche en argent, un liant minéral et une solution liquide contenant un solvant additionné d'une résine. La poudre d'argent a une
granulométrie moyenne comprise entre 0. 3 et 3 ! lm. Le liant minéral est un verre dont la température de ramollissement est comprise entre 350oC et 450oC, par exemple un borosilicate de plomb, et dont la granulométrie moyenne est comprise entre 0.5 et 3 um. La proportion de liant minéral dans la poudre métallique est comprise entre 5% et 40%. La solution liquide est composée d'un solvant tel qu'un glycol (par exemple de l'éthylène glycol ou du propylène glycol ou du butylène glycol) ou un ester de glycol ou un The present invention also consists of a method for producing the structure described above. To make the electrodes according to the invention, a paste is prepared containing silver powder or silver-rich alloy, a mineral binder and a liquid solution containing a solvent added with a resin. Silver powder has a
average particle size between 0.3 and 3! lm. The mineral binder is a glass whose softening temperature is between 350 ° C. and 450 ° C., for example a lead borosilicate, and whose average particle size is between 0.5 and 3 μm. The proportion of mineral binder in the metal powder is between 5% and 40%. The liquid solution is composed of a solvent such as a glycol (for example ethylene glycol or propylene glycol or butylene glycol) or a glycol ester or a
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alcool lourd ou une cétone lourde ou du terpineol, le solvant étant additionné d'une résine telle qu'une une cellulose, une acrylique, etc... Le solvant peut aussi être de l'eau et la résine est alors un PVA (alcool polyvinylique) ou un PVP (polyvinylpyrrolidone). La quantité de résine dans le solvant est compris entre 0.5 et 10%, typiquement 2% à 5%. La quantité de solution liquide est telle que la viscosité est compatible avec la sérigraphie, c'est-à-dire entre 5000 et 100 000 centipoises. Les électrodes sont alors déposées par
sérigraphie puis séchées entre 100 et 200oc. A ce point du procédé, aucune cuisson à plus de 300oC n'est pratiquée sur le substrat et ses électrodes. heavy alcohol or a heavy ketone or terpineol, the solvent being added with a resin such as cellulose, acrylic, etc. The solvent can also be water and the resin is then a PVA (alcohol polyvinyl) or PVP (polyvinylpyrrolidone). The amount of resin in the solvent is between 0.5 and 10%, typically 2% to 5%. The quantity of liquid solution is such that the viscosity is compatible with screen printing, that is to say between 5,000 and 100,000 centipoises. The electrodes are then deposited by
serigraphy then dried between 100 and 200oc. At this point in the process, no cooking at more than 300oC is carried out on the substrate and its electrodes.
Cependant, les électrodes peuvent également être réalisées par une technologie classique, c'est-à-dire par dépôt à partir d'une pâte d'argent classique, contenant des liants minéraux fusibles à plus haute température que ceux cités précédemment, puis cuisson entre 520 et 600oc. Les électrodes peuvent encore être réalisées par photogravure d'une couche métallique déposée par pulvérisation cathodique, par exemple de l'aluminium ou un empilement chrome-cuivre-chrome. However, the electrodes can also be produced by conventional technology, that is to say by depositing from a conventional silver paste, containing inorganic binders fusible at higher temperature than those mentioned above, then baking between 520 and 600oc. The electrodes can also be produced by photoetching of a metal layer deposited by sputtering, for example aluminum or a chromium-copper-chromium stack.
Pour réaliser la couche diélectrique selon l'invention, on prépare une pâte à partir d'une solution aqueuse d'un alcool polyvinylique de concentration massique comprise entre 3 et 20%, solution aqueuse éventuellement additionnée d'agents anti-mousse ou d'agent de texture, par exemple des glycols comme le triéthylène glycol, cette pâte contenant également un oxyde ou un mélange d'oxydes ou solution d'oxydes parmi les oxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins, les verres de borosilicate ou de borophosphosilicate, de granolumétrie comprise entre 0.4 et 10 am. Cette pâte est éventuellement additionnée d'un agent liant sous forme d'une solution colloïdale d'un oxyde ou d'un hydroxyde choisi parmi les oxydes et hydroxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins ou un agent liant sous forme d'un aérogel d'oxyde ou d'hydroxyde choisi parmi les oxydes et hydroxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins ou un agent liant sous forme d'une poudre
de granulométrie inférieure à 3 u. m d'un verre d'oxydes dont la température de ramollissement est inférieure à 450oC. La quantité de solution aqueuse dans la pâte est telle que la viscosité est compatible avec la technique de dépôt, c'est-à-dire entre 5000 et 100 000 centipoises si la pâte est déposée par sérigraphie, moins de 4000 centipoises si la pâte est déposée en spray. D'autres techniques de dépôt sont cependant utilisables To produce the dielectric layer according to the invention, a paste is prepared from an aqueous solution of a polyvinyl alcohol with a mass concentration of between 3 and 20%, an aqueous solution optionally added with anti-foaming agents or agent. texture, for example glycols such as triethylene glycol, this paste also containing an oxide or a mixture of oxides or solution of oxides among the oxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium , cerium, tin, vanadium, lead, bismuth, alkaline oxides, borosilicate or borophosphosilicate glasses, with a particle size between 0.4 and 10 am. This paste is optionally added with a binding agent in the form of a colloidal solution of an oxide or a hydroxide chosen from oxides and hydroxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium. , cerium, tin, vanadium, lead, bismuth, alkali oxides or a binding agent in the form of an oxide or hydroxide airgel chosen from oxides and hydroxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium, cerium, tin, vanadium, lead, bismuth, alkali oxides or a binder in powder form
particle size less than 3 u. m of a glass of oxides with a softening temperature below 450oC. The quantity of aqueous solution in the dough is such that the viscosity is compatible with the deposition technique, that is to say between 5000 and 100,000 centipoises if the dough is deposited by screen printing, less than 4000 centipoises if the dough is deposited in spray. Other deposition techniques can however be used
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sans limiter le champ d'application de l'invention. On procède ensuite au séchage entre 50 C et 200oc. L'épaisseur de cette couche après séchage peut varier de 3 à 30 um. La concentration élevée de résine dans le dépôt après séchage qui provient de la forte concentration de résine dans la solution décrite ci-dessus, ainsi que la présence de plastifiants et la polymérisation forte de la résine permettent à la couche de n'être que très peu sensible à l'opération de sablage ultérieure pour former le motif des barrières.
without limiting the scope of the invention. The drying is then carried out between 50 ° C. and 200 ° C. The thickness of this layer after drying can vary from 3 to 30 μm. The high concentration of resin in the deposit after drying which comes from the high concentration of resin in the solution described above, as well as the presence of plasticizers and the strong polymerization of the resin allow the layer to be very little sensitive to the subsequent sanding operation to form the barrier pattern.
On réalise ensuite les barrières. On procède en trois ou quatre étapes. On dépose tout d'abord une couche qui formera le corps des barrières, c'est-à-dire la plus grande partie de la hauteur des barrières. Si la structure intègre une couche sombre en sommet de barrières, on dépose alors une couche plus mince qui constituera le sommet des barrières. Dans une troisième étape, on réalise par photolithographie le masque qui servira à délimiter le motif des barrières. Enfin, on abrase par sablage les couches déposées et non protégées par le masque. L'intérêt du procédé de l'invention est de ne pas nécessiter le retrait du masque nécessaire au sablage car il est détruit lors du traitement thermique final. The barriers are then created. We proceed in three or four stages. First of all, a layer is deposited which will form the body of the barriers, that is to say most of the height of the barriers. If the structure incorporates a dark layer at the top of the barriers, then deposit a thinner layer which will constitute the top of the barriers. In a third step, the mask is produced by photolithography which will serve to delimit the pattern of the barriers. Finally, the layers deposited and not protected by the mask are abraded by sandblasting. The advantage of the process of the invention is that it does not require the removal of the mask necessary for sandblasting because it is destroyed during the final heat treatment.
Pour réaliser la couche qui formera le corps des barrières selon l'invention, on prépare une pâte à partir d'une solution aqueuse d'un alcool polyvinylique de concentration massique comprise entre 0.5 et 8%, solution aqueuse éventuellement additionnée d'agents antimousse ou d'agent de texture, par exemple des glycols comme le triéthylène glycol, cette pâte contenant également un oxyde ou un mélange d'oxydes ou solution d'oxydes parmi les oxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins, les verres de borosilicate ou de borophosphosilicate, de granolumétrie comprise entre 0.7 et 12 lam. Cette pâte est éventuellement additionnée d'un agent liant sous forme d'une solution colloïdale d'un oxyde ou d'un hydroxyde choisi parmi les oxydes et hydroxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins ou un agent liant sous forme d'un aérogel d'oxyde choisi parmi les oxydes et hydroxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins ou un agent liant sous forme d'une poudre de granulométrie inférieure à 3 um d'un verre d'oxydes dont la température de ramollissement est inférieure à 450oC. La quantité de solution aqueuse est telle que la viscosité est compatible avec la technique de dépôt, c'est-à-dire entre 5000 et 100 000 centipoises si la pâte est déposée par sérigraphie. D'autres techniques de dépôt sont cependant utilisables sans limiter le champ d'application de l'invention. On procède To make the layer which will form the body of the barriers according to the invention, a paste is prepared from an aqueous solution of a polyvinyl alcohol with a mass concentration of between 0.5 and 8%, an aqueous solution optionally added with anti-foaming agents or texture agent, for example glycols such as triethylene glycol, this paste also containing an oxide or a mixture of oxides or solution of oxides among the oxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium, cerium, tin, vanadium, lead, bismuth, alkaline oxides, borosilicate or borophosphosilicate glasses, with a particle size between 0.7 and 12 lam. This paste is optionally added with a binding agent in the form of a colloidal solution of an oxide or a hydroxide chosen from oxides and hydroxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium , cerium, tin, vanadium, lead, bismuth, alkaline oxides or a binding agent in the form of an oxide airgel chosen from oxides and hydroxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium, cerium, tin, vanadium, lead, bismuth, alkaline oxides or a binding agent in the form of a powder with a particle size less than 3 µm from a glass of oxides whose softening temperature is less than 450oC. The amount of aqueous solution is such that the viscosity is compatible with the deposition technique, that is to say between 5,000 and 100,000 centipoises if the paste is deposited by screen printing. Other deposition techniques can however be used without limiting the scope of the invention. We proceed
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ensuite au séchage entre 50 C et 200oC. L'épaisseur de cette couche sèche peut varier de 70 à 200 gm. La faible concentration de résine dans le dépôt après séchage, qui provient de la faible concentration de résine dans la solution décrite ci-dessus, permet à la couche d'être très sensible à l'opération de sablage ultérieure pour former le motif des barrières.
then drying between 50 C and 200oC. The thickness of this dry layer can vary from 70 to 200 gm. The low concentration of resin in the deposit after drying, which comes from the low concentration of resin in the solution described above, allows the layer to be very sensitive to the subsequent sanding operation to form the pattern of the barriers.
Pour réaliser, lorsqu'elle est présente dans la structure, la couche du sommet des barrières selon l'invention, on prépare une pâte contenant un oxyde ou un mélange d'oxydes ou solution d'oxydes de composition parmi les compositions citées précédemment pour la réalisation de la pâte du corps des barrières. Cette pâte est additionnée d'une poudre de granolumétrie comprise entre 0.7 et 6 um d'un mélange ou d'une solution d'oxydes choisis parmi les oxydes du fer, du cobalt, du cuivre, du chrome, de l'aluminium et du nickel. Cette pâte peut également être additionnée d'une fraction supplémentaire de verres de silicate ou de borosilicate de plomb ou de bismuth sans toutefois que la fraction massique totale en matériau vitreux dans la pâte dépasse 70%. La quantité de solution aqueuse est telle que la viscosité est compatible avec la technique de dépôt, c'est-à-dire entre 5000 et 100 000 centipoises si la pâte est déposée par sérigraphie. D'autres techniques de dépôt sont cependant utilisables sans limiter le champ d'application de
l'invention. On procède ensuite au séchage entre 50 C et 200oC. L'épaisseur de cette couche sèche peut varier de 2 à 20 u. m. De même que pour la couche destinée à former le corps des barrières et décrite précédemment, la faible concentration de résine dans le dépôt après séchage, qui provient de la faible concentration de résine dans la solution décrite cidessus, permet à la couche d'être très sensible à l'opération de sablage ultérieure pour former le motif des barrières. To produce, when it is present in the structure, the top layer of the barriers according to the invention, a paste is prepared containing an oxide or a mixture of oxides or solution of oxides of composition among the compositions mentioned above for the production of the body paste from the barriers. This paste is added with a granolumetric powder of between 0.7 and 6 μm of a mixture or solution of oxides chosen from the oxides of iron, cobalt, copper, chromium, aluminum and nickel. This paste can also be added with an additional fraction of glasses of silicate or borosilicate of lead or bismuth without however that the total mass fraction of glassy material in the paste exceeds 70%. The amount of aqueous solution is such that the viscosity is compatible with the deposition technique, that is to say between 5,000 and 100,000 centipoises if the paste is deposited by screen printing. Other deposition techniques can however be used without limiting the scope of
the invention. The drying is then carried out between 50 ° C. and 200 ° C. The thickness of this dry layer can vary from 2 to 20 μm. As for the layer intended to form the body of the barriers and described above, the low concentration of resin in the deposit after drying, which comes from the low concentration of resin. in the solution described above, allows the layer to be very sensitive to the subsequent sanding operation to form the pattern of the barriers.
La troisième étape de réalisation des barrières selon l'invention consiste à réaliser un masque qui aura pour fonction de bloquer l'érosion des couches sous-jacentes par le jet de particules dans l'opération de sablage. The third step in producing the barriers according to the invention consists in making a mask which will have the function of blocking the erosion of the underlying layers by the jet of particles in the sandblasting operation.
Selon l'invention, ce masque est réalisé par dépôt d'une couche de résine photosensible. According to the invention, this mask is produced by depositing a layer of photosensitive resin.
Cette résine pourra être faiblement chargée avec une matière minérale. This resin may be weakly loaded with a mineral material.
Dans le cas où la résine n'est pas chargée avec une matière minérale, la solution liquide est une solution aqueuse d'un alcool polyvinylique (PVA) dont le grade peut être choisi dans une très large gamme et d'un photosensibilisateur. La quantité de PVA dans le solvant est compris entre 6 et 25%. Pour le photosensibilisateur, il peut s'agir de bichromate d'ammonium, de sodium ou de potassium ou bien de composés diazotés connus pour entraîner la polymérisation du PVA sous insolation par des rayons ultraviolet. La concentration du photosensibilisateur varie avec la nature du In the case where the resin is not loaded with a mineral material, the liquid solution is an aqueous solution of a polyvinyl alcohol (PVA) the grade of which can be chosen from a very wide range and a photosensitizer. The amount of PVA in the solvent is between 6 and 25%. For the photosensitizer, it may be ammonium, sodium or potassium dichromate or else diazotized compounds known to cause the polymerization of PVA under exposure to ultraviolet rays. The concentration of the photosensitizer varies with the nature of the
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photosensibilisateur. Pour les bichromates par exemple, la quantité de photosensibilisateur exprimée en pourcentage d'une solution à 100 grammes par litre du bichromate considéré est généralement choisie entre 1 à 10% en masse de la solution aqueuse de PVA. Cette solution est éventuellement additionnée d'agents anti-mousse et d'agents de texture ou de plasticité tels que par exemple des glycols comme le triéthylène glycol. La quantité de résine est telle que la viscosité est compatible avec la technique de dépôt, c'est-à-dire entre 5000 et 100 000 centipoises si la pâte est déposée par sérigraphie. D'autres techniques de dépôt sont cependant utilisables sans limiter le champ d'application de l'invention. photosensitizer. For bichromates, for example, the quantity of photosensitizer expressed as a percentage of a solution at 100 grams per liter of the dichromate considered is generally chosen between 1 to 10% by mass of the aqueous PVA solution. This solution is optionally supplemented with anti-foaming agents and texturing or plasticizing agents such as for example glycols such as triethylene glycol. The quantity of resin is such that the viscosity is compatible with the deposition technique, that is to say between 5,000 and 100,000 centipoises if the paste is deposited by screen printing. Other deposition techniques can however be used without limiting the scope of the invention.
Dans le cas où la résine est chargée avec une matière minérale, on prépare une solution comme précédemment pour une résine non chargée avec le photosensibilisateur et les agents anti-mousse et de texture puis on ajoute une charge minérale composée d'une poudre de granulométrie inférieure à 3 um ou d'une solution colloïdale ou d'un aérogel, la composition de cette charge minérale étant un oxyde ou un hydroxyde ou mélange d'oxydes ou d'hydroxydes ou solution d'oxydes ou d'hydroxydes parmi les oxydes et hydroxydes de silicium, aluminium, bore, phosphore, calcium, magnésium, baryum, titane, zirconium, cérium, étain, vanadium, plomb, bismuth, les oxydes alcalins, cette charge pouvant également être composée de verres de borosilicate ou de borophosphosilicate ou, en fraction massique inférieure à 40%, un ou plusieurs verres d'oxydes dont la température de ramollissement est inférieure à 450oC. La fraction massique de la charge minérale dans la pâte est comprise entre 0 et 20%. Les quantités de résine et d'additifs dans la solution liquide sont telles que la viscosité est compatible avec la technique de dépôt, c'est-à-dire entre 5000 et 100 000 centipoises si la pâte est déposée par sérigraphie. D'autres techniques de dépôt sont cependant utilisables sans limiter le champ d'application de l'invention. In the case where the resin is loaded with a mineral material, a solution is prepared as before for a resin not loaded with the photosensitizer and the anti-foaming and texturing agents, then a mineral filler composed of a powder of smaller particle size is added. at 3 μm or a colloidal solution or an airgel, the composition of this mineral filler being an oxide or a hydroxide or mixture of oxides or hydroxides or solution of oxides or hydroxides among the oxides and hydroxides of silicon, aluminum, boron, phosphorus, calcium, magnesium, barium, titanium, zirconium, cerium, tin, vanadium, lead, bismuth, alkali oxides, this charge can also be composed of borosilicate or borophosphosilicate glasses or, in fraction mass by less than 40%, one or more glasses of oxides whose softening temperature is less than 450oC. The mass fraction of the mineral filler in the dough is between 0 and 20%. The amounts of resin and additives in the liquid solution are such that the viscosity is compatible with the deposition technique, that is to say between 5,000 and 100,000 centipoises if the paste is deposited by screen printing. Other deposition techniques can however be used without limiting the scope of the invention.
Après le dépôt, on procède au séchage entre 40 C et 100oc. L'épaisseur de cette couche sèche peut varier de 2 à 25 um, une valeur typique étant de 9 um. Cette couche constituée d'une forte proportion de résine destinée à former le masque pour le sablage est très peu sensible à l'érosion pendant le sablage. After the deposition, the drying is carried out between 40 ° C. and 100 ° C. The thickness of this dry layer can vary from 2 to 25 µm, a typical value being 9 µm. This layer consisting of a high proportion of resin intended to form the mask for sandblasting is very little sensitive to erosion during sandblasting.
Les phases de photolithographie sont schématisées sur les figures 2a et 2b. The photolithography phases are shown diagrammatically in FIGS. 2a and 2b.
Le substrat [1] supporte les électrodes [2], la couche diélectrique [3], ainsi que les couches de barrières [8] et [9] destinées à former respectivement le corps et le sommet des barrières. La couche [10] destinée à former le masque de sablage est exposée à un flux de rayons ultra-violet [11] (figure 2a) à travers un masque d'insolation [12]. Le masque d'insolation contient le motif des barrières, les zones du masque opaques aux rayons UV The substrate [1] supports the electrodes [2], the dielectric layer [3], as well as the barrier layers [8] and [9] intended to respectively form the body and the top of the barriers. The layer [10] intended to form the sandblasting mask is exposed to a flow of ultraviolet rays [11] (FIG. 2a) through an exposure mask [12]. The sunscreen mask contains the pattern of the barriers, the areas of the mask opaque to UV rays
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correspondant aux zones à graver car la résine à base de PVA est de type négatif Le flux UV nécessaire pour obtenir une polymérisation dépend fortement de l'épaisseur de résine et il est généralement compris entre 100 et 2000 mJ/cm2. On procède ensuite au développement de la résine. Cette opération consiste à dissoudre la résine dans les zones non insolées (figure 2b). Elle s'opère en projetant sur la surface de la couche un jet de gouttelettes d'eau. On sèche ensuite la surface. On procède alors au sablage pour former les barrières. Cette opération consiste à projeter sur la surface des grains de matériau comme par exemple du verre ou du sable ou du carbonate de sodium. Cette technologie de sablage est déjà utilisée pour former les barrières dans les écrans à plasma mais elle utilise comme masque de sablage une résine en film sec pour protéger de l'abrasion le matériau précurseur des barrières.
corresponding to the areas to be etched because the PVA-based resin is of the negative type. The UV flux required to obtain a polymerization strongly depends on the thickness of the resin and it is generally between 100 and 2000 mJ / cm2. Then proceed to the development of the resin. This operation consists in dissolving the resin in the non-exposed areas (Figure 2b). It is carried out by projecting onto the surface of the layer a jet of water droplets. The surface is then dried. Sandblasting is then used to form the barriers. This operation consists in projecting onto the surface grains of material such as for example glass or sand or sodium carbonate. This sandblasting technology is already used to form the barriers in plasma screens but it uses a dry film resin as a sanding mask to protect the precursor material of the barriers from abrasion.
On procède ensuite à un nettoyage de la surface par soufflage avec de l'air sous pression ou par exposition à un courant d'eau ou à une projection d'eau puis séchage. The surface is then cleaned by blowing with pressurized air or by exposure to a stream of water or a spray of water and then drying.
On peut alors déposer les luminophores. Pour cela, on prépare une pâte contenant une solution liquide d'une résine et une poudre d'un luminophore rouge. La solution liquide de résine est composée d'une solution aqueuse d'un alcool polyvinylique (PVA) dont le grade peut être choisi dans une très large gamme. La quantité de PVA dans le solvant est compris entre 3 et 20%, typiquement 6% à 15%. Cette solution est éventuellement additionnée d'agents anti-mousse et de texture, par exemple des glycols comme le triéthylène glycol. Le luminophore rouge est un oxyde d'yttrium dopé à l'europium dont la granulométrie moyenne est comprise entre 0.8 et 5 lam. We can then deposit the phosphors. For this, a paste is prepared containing a liquid solution of a resin and a powder of a red phosphor. The liquid resin solution is composed of an aqueous solution of a polyvinyl alcohol (PVA), the grade of which can be chosen from a very wide range. The amount of PVA in the solvent is between 3 and 20%, typically 6% to 15%. This solution is optionally supplemented with anti-foaming and texturing agents, for example glycols such as triethylene glycol. The red phosphor is a yttrium oxide doped with europium whose average particle size is between 0.8 and 5 lam.
La quantité de solution liquide dans la pâte est telle que la viscosité est compatible avec la technique de dépôt, c'est-à-dire entre 5000 et 100 000 centipoises si la pâte est déposée par sérigraphie. On dépose ce luminophore rouge selon un réseau de bandes parallèles aux barrières, dont la largeur est environ égale au pas du réseau de barrières, et dont le pas est triple de celui du réseau de barrières. D'autres techniques de dépôt sont cependant utilisables sans limiter le champ d'application de l'invention. The amount of liquid solution in the dough is such that the viscosity is compatible with the deposition technique, that is to say between 5000 and 100,000 centipoises if the dough is deposited by screen printing. This red phosphor is deposited in a network of bands parallel to the barriers, the width of which is approximately equal to the pitch of the network of barriers, and the pitch of which is three times that of the network of barriers. Other deposition techniques can however be used without limiting the scope of the invention.
On procède ensuite au séchage entre 40 C et 200oC. La quantité de pâte déposée est telle que le recouvrement du diélectrique entre les barrières et des flancs des barrières est complet. L'épaisseur typique de la couche sur le diélectrique, au centre de la bande entre les barrières est compris entre 10 et 25 pu. The drying is then carried out between 40 ° C. and 200 ° C. The quantity of paste deposited is such that the covering of the dielectric between the barriers and of the sides of the barriers is complete. The typical thickness of the layer on the dielectric, in the center of the strip between the barriers is between 10 and 25 pu.
On procède ensuite de la même façon pour le dépôt des luminophores vert et bleu et de manière à former un motif composé de trois bandes, rouge, vert et bleu, ce motif étant répété sur toute la largeur du substrat couverte par le réseau de barrières. Le The procedure is then carried out in the same way for the deposition of the green and blue phosphors and so as to form a pattern composed of three bands, red, green and blue, this pattern being repeated over the entire width of the substrate covered by the network of barriers. The
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luminophore vert est soit un oxyde complexe de baryum, aluminium et magnésium dopé au manganèse, soit un silicate de zinc dopé au manganèse. Le luminophore bleu est un oxyde complexe de baryum, aluminium et magnésium dopé à l'europium. Green phosphor is either a complex barium, aluminum and magnesium oxide doped with manganese, or a zinc silicate doped with manganese. The blue phosphor is a complex barium, aluminum and magnesium oxide doped with europium.
L'ordre de dépôt des couleurs peut être alterné et la nature chimique des matériaux luminophores modifiée sans limiter le champ d'application de l'invention. The order in which the colors are deposited can be alternated and the chemical nature of the phosphor materials modified without limiting the scope of the invention.
Sur cette dalle arrière, on peut avantageusement déposer le cordon de matériau de scellement. Ce cordon peut être déposé par extrusion à travers un orifice d'une pâte contenant un solvant, une résine ainsi qu'une fritte de verre. Le verre formant la fritte sera un verre à bas point de fusion dont il existe commercialement de nombreuses références adaptées au scellement de dalles de verre. Ce verre sera cependant un verre de type non cristallisable (ou non dévitrifiable). Ce cordon est alors séché entre 50 et 200oc. On this rear slab, it is advantageous to deposit the bead of sealing material. This bead can be deposited by extrusion through an orifice of a paste containing a solvent, a resin and a glass frit. The glass forming the frit will be a glass with a low melting point of which there are commercially numerous references suitable for the sealing of glass slabs. This glass will however be a non-crystallizable (or non-devitrifiable) type glass. This cord is then dried between 50 and 200oc.
On termine la réalisation de la dalle arrière par la cuisson de l'ensemble de la structure
réalisée. Comme la résine utilisée tout au long du procédé est du PVA, à l'exception peut- être des électrodes, on peut cuire le substrat arrière à une température comprise entre 400 et 480oC, pendant une durée allant de 10 minutes à plusieurs heures, un cycle typique étant 450oC pendant 30 minutes. The completion of the rear slab is completed by baking the entire structure
performed. As the resin used throughout the process is PVA, with the possible exception of electrodes, the back substrate can be baked at a temperature between 400 and 480oC, for a period ranging from 10 minutes to several hours, a typical cycle being 450oC for 30 minutes.
Dans une amélioration du procédé de l'invention, la couche qui sert de masque lors de l'opération de sablage produit la couche noire de sommet des barrières. Il n'est alors pas nécessaire de déposer auparavant la couche noire de sommet de barrières. La pâte qui sert à produire le masque est identique à celle décrite précédemment pour la réalisation du masque de sablage, avec éventuellement sa charge minérale telle que décrite précédemment, mais elle est de plus chargée d'un oxyde noir en poudre. L'oxyde est un mélange ou une solution d'oxydes choisis parmi les oxydes de fer, cobalt, cuivre, chrome, aluminium et nickel. La granulométrie moyenne de cette poudre est comprise entre 0.7 et 3 ! lm. In an improvement of the process of the invention, the layer which serves as a mask during the sandblasting operation produces the black layer at the top of the barriers. It is then not necessary to previously deposit the black layer at the top of the barriers. The paste which is used to produce the mask is identical to that described above for the production of the sandblasting mask, possibly with its mineral filler as described above, but it is additionally charged with a black powder oxide. The oxide is a mixture or solution of oxides chosen from iron, cobalt, copper, chromium, aluminum and nickel oxides. The average particle size of this powder is between 0.7 and 3! lm.
Les avantages de ce procédé sont multiples. Un premier avantage est que ce procédé ne contient qu'une seule cuisson finale entre 400 et 520oC. Le coût de réalisation de cette structure est donc très faible comparé au coût des procédés actuels. De plus, aucune déformation du substrat de verre n'intervient au cours du procédé et l'alignement des barrières sur les électrodes ne dépend alors que de la qualité des masques d'insolation. Des alignements à mieux que 20 ju. m sur toute la surface du substrat sont ainsi faciles à obtenir. Un second avantage est que le développement de la résine (PVA) de masquage se fait à l'eau, donc sans addition de produit chimique qui nécessite un retraitement de l'eau. Un troisième avantage réside dans la très forte adhérence de la couche de masquage sur les The advantages of this process are manifold. A first advantage is that this process contains only one final baking between 400 and 520oC. The cost of producing this structure is therefore very low compared to the cost of current methods. In addition, no deformation of the glass substrate occurs during the process and the alignment of the barriers on the electrodes then depends only on the quality of the exposure masks. Alignments better than 20 ju. m over the entire surface of the substrate are thus easy to obtain. A second advantage is that the development of the masking resin (PVA) takes place with water, therefore without the addition of a chemical which requires reprocessing of the water. A third advantage lies in the very strong adhesion of the masking layer on the
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couches sous-jacentes car la même résine est utilisée dans les couches formant les barrières et la couche formant le masque. Un quatrième avantage est que la couche de masquage pour l'opération de sablage n'a pas besoin d'être strippée car la résine qui la constitue est décomposée thermiquement lors de la cuisson finale entre 400oC et 480oC. underlying layers because the same resin is used in the layers forming the barriers and the layer forming the mask. A fourth advantage is that the masking layer for the sanding operation does not need to be stripped because the resin which constitutes it is thermally decomposed during the final baking between 400oC and 480oC.
Un cinquième avantage est que cette même couche peut également jouer le rôle de couche sombre en sommet de barrières. Un sixième avantage est que le coût de production est très réduit car une seule cuisson est nécessaire. Un septième avantage est que cette structure peut être réalisée sans aucun métal lourd tel que le plomb ou le bismuth. A fifth advantage is that this same layer can also act as a dark layer at the top of barriers. A sixth advantage is that the production cost is very reduced since only one cooking is necessary. A seventh advantage is that this structure can be produced without any heavy metal such as lead or bismuth.
La présente invention consiste également en un écran de visualisation à plasma utilisant, en partie ou totalement, la structure décrite précédemment, et au moins la structure de la couche diélectrique constituée d'un matériau très poreux. The present invention also consists of a plasma display screen using, in part or totally, the structure described above, and at least the structure of the dielectric layer made of a very porous material.
Un premier exemple de réalisation d'une dalle arrière est décrit ci-dessous. Le substrat de verre sodo-calcique mesure 1000 mm de long et 560 mm de large. La dalle arrière doit présenter 2880 électrodes colonnes au pas de 0.32 mm. A first example of embodiment of a rear panel is described below. The soda-lime glass substrate is 1000 mm long and 560 mm wide. The rear panel must have 2880 column electrodes with a 0.32 mm pitch.
On réalise les électrodes par sérigraphie d'une pâte d'argent. On prépare cette pâte d'argent en mélangeant 100 grammes d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique de grade 30/70 à 1000 centipoises, 400 grammes de poudre d'argent de granulométrie moyenne 0. 8 um, 20 grammes d'une solution aqueuse de silice colloïdale à 30% de silice et 5 grammes d'un anti-mousse commercial de référence WLN. La solution est homogénéisée par une agitation à ultra-sons. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile inox de 140 mailles au centimètre. La toile est bouchée par une résine à l'exception des zones correspondant aux électrodes et aux connecteurs de bord de dalle, c'est-à-dire des bandes de largeur 150 film. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air chaud à 120OC pendant 15 minutes. On prépare ensuite la pâte destinée à la réalisation de la couche diélectrique. Pour cela, on mélange 120 grammes d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique de grade 30/70 à 1000 centipoises, 150 grammes de poudre de silice de granulométrie moyenne 2 um, 50 grammes d'oxyde de titane de granulométrie moyenne 0.5 um, 40 grammes d'une solution aqueuse de silice colloïdale à 30% de silice et 5 grammes d'un anti-mousse commercial de référence WLN. La solution est homogénéisée par passage dans un tribroyeur. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile inox de 54 mailles au centimètre sur toute la surface de la dalle à l'exception d'une bande de 5 millimètres sur les deux largeurs du substrat et d'une bande de largeur 18 millimètres sur les deux longueurs du substrat, les longueurs correspondant à la position des connecteurs. On sèche ensuite la pâte déposée The electrodes are produced by screen printing with a silver paste. This silver paste is prepared by mixing 100 grams of an aqueous solution of polyvinyl alcohol of grade 30/70 to 1000 centipoise, 400 grams of silver powder of average particle size 0.8 μm, 20 grams of a solution aqueous colloidal silica with 30% silica and 5 grams of a WLN reference commercial antifoam. The solution is homogenized by agitation with ultrasound. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a stainless steel fabric of 140 mesh per centimeter. The canvas is blocked by a resin with the exception of the zones corresponding to the electrodes and to the edge connectors of the slab, that is to say strips of width 150 film. The dough deposited is then dried in a hot air oven at 120OC for 15 minutes. The paste intended for the production of the dielectric layer is then prepared. For this, 120 grams of an aqueous solution of polyvinyl alcohol of grade 30/70 to 1000 centipoise, 150 grams of silica powder with an average particle size of 2 μm, 50 grams of titanium oxide with an average particle size of 0.5 μm are mixed, 40 grams of an aqueous solution of colloidal silica containing 30% of silica and 5 grams of a commercial anti-foam agent of WLN reference. The solution is homogenized by passage through a sorter. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a stainless steel cloth of 54 mesh per centimeter over the entire surface of the slab with the exception of a strip of 5 millimeters over the two widths of the substrate and a strip of width 18 millimeters over the two lengths of the substrate, the lengths corresponding to the position of the connectors. The deposited dough is then dried
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dans un four à air chaud à 200oC pendant 15 minutes. L'épaisseur de la couche sèche est de 15 J. m. On réalise ensuite la première couche destinée à former le corps des barrières. Pour cela, on mélange 100 grammes d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique de grade 14/135 à 200 centipoises, 200 grammes de poudre d'alumine de granulométrie moyenne 4 jum, 20 grammes d'oxyde de titane de granulométrie moyenne 0.5 Ilm, 20 grammes d'une solution aqueuse de silice colloïdale à 30% de silice et 5 grammes d'un anti-mousse commercial de référence WLN. La solution est homogénéisée par passage dans un tribroyeur. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile polyester de 34 mailles au centimètre sur toute la surface de la dalle de la couche diélectrique déposée précédemment. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air
chaud à 60 C pendant 10 minutes. On procède à trois dépôts successifs avec un séchage intermédiaire pour obtenir une épaisseur totale de 105 Ilm pour la couche sèche. On réalise ensuite la deuxième couche, destinée à former le sommet des barrières. Pour cela, , on mélange 100 grammes d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique de grade 14/135 à 200 centipoises, 100 grammes de poudre d'alumine de granulométrie moyenne 4 Ilm, 120 grammes d'oxyde mixte de cobalt, cuivre et chrome et aluminium, 20 grammes d'une solution aqueuse de silice colloïdale à 30% de silice et 5 grammes d'un anti-mousse commercial de référence WLN. La solution est homogénéisée par passage dans un tribroyeur. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile polyester de 90 mailles au centimètre sur toute la surface de la dalle de la première couche des barrières
déposée précédemment. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air chaud à 60 C pendant 5 minutes. L'épaisseur de cette couche sèche est de 10 nm. On réalise alors la couche de masquage pour le sablage. On prépare pour cela une solution avec 100 grammes de PVA de grade 30/70 à 2000 centipoises, solution additionnée de 8 grammes d'une solution à 100 grammes par litre de bichromate de sodium, 5 grammes de triéthylène glycol, de 2 grammes de glycérol et de 3 grammes d'anti-mousse de référence commerciale WLN. La solution est homogénéisée par agitation avec des ultra-sons. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile polyester de 77 mailles au centimètre sur toute la surface de la dalle des couches des barrières déposées précédemment. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air chaud à 60 C pendant 4 minutes. L'épaisseur de cette couche sèche est de 6 um. On expose alors cette couche de résine à un flux de 800 mJ/cm de rayons ultra-violet de longueur d'onde 365 nm à travers un masque dont les zones sombres forment des colonnes de largeur 70 um au pas de 0.32 mm et qui correspondent à l'emplacement des futures barrières. On développe cette
in a hot air oven at 200oC for 15 minutes. The thickness of the dry layer is 15 J. m. The first layer is then made to form the body of the barriers. For this, 100 grams of an aqueous solution of polyvinyl alcohol of grade 14/135 are mixed with 200 centipoises, 200 grams of alumina powder with a mean particle size of 4 μm, 20 grams of titanium oxide with a mean particle size of 0.5 μm. , 20 grams of an aqueous solution of colloidal silica containing 30% of silica and 5 grams of a commercial anti-foam agent of WLN reference. The solution is homogenized by passage through a sorter. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a polyester fabric of 34 meshes per centimeter over the entire surface of the slab of the dielectric layer previously deposited. The dough deposited is then dried in an air oven
hot at 60 C for 10 minutes. Three successive deposits are made with intermediate drying to obtain a total thickness of 105 μm for the dry layer. The second layer is then produced, intended to form the top of the barriers. For this, 100 grams of an aqueous solution of polyvinyl alcohol of grade 14/135 are mixed with 200 centipoise, 100 grams of alumina powder with a mean particle size of 4 Ilm, 120 grams of mixed oxide of cobalt, copper and chromium and aluminum, 20 grams of an aqueous solution of colloidal silica containing 30% of silica and 5 grams of a commercial anti-foam agent of WLN reference. The solution is homogenized by passage through a sorter. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a polyester fabric of 90 mesh per centimeter over the entire surface of the slab of the first layer of the barriers.
previously filed. The dough deposited is then dried in a hot air oven at 60 C for 5 minutes. The thickness of this dry layer is 10 nm. The masking layer is then produced for sandblasting. A solution is prepared for this with 100 grams of PVA of grade 30/70 to 2000 centipoise, solution added with 8 grams of a solution at 100 grams per liter of sodium dichromate, 5 grams of triethylene glycol, of 2 grams of glycerol and 3 grams of WLN commercial reference defoamer. The solution is homogenized by shaking with ultrasound. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a polyester fabric of 77 mesh per centimeter over the entire surface of the slab of the layers of the barriers deposited previously. The dough deposited is then dried in a hot air oven at 60 C for 4 minutes. The thickness of this dry layer is 6 µm. This layer of resin is then exposed to a flow of 800 mJ / cm of ultraviolet rays of wavelength 365 nm through a mask, the dark areas of which form columns of width 70 μm in steps of 0.32 mm and which correspond at the location of future barriers. We are developing this
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couche à l'eau en l'exposant 30 secondes à un jet de gouttelettes d'eau à 30oC. On sèche ensuite la surface en portant le substrat à 60 C pendant 10 minutes puis on procède au sablage avec une poudre de carbonate de sodium. On procède ensuite à un nettoyage de la surface par soufflage avec de l'air sous pression. On dépose enfin les luminophores selon un réseau de bandes au pas de 0.96 mm. On prépare pour cela une solution avec 100 grammes de PVA de grade 30/70 à 400 centipoises, 160 grammes d'une poudre de luminophore rouge d'oxyde d'yttrium dopé europium de granulométrie moyenne 2.5 ! lm, 2 grammes d'un tensio-actif de référence commerciale OROTAN 850 et de 5 grammes d'anti-mousse de référence commerciale WLN. La solution est homogénéisée par passage dans un tribroyeur. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile polyester de 54 mailles au centimètre sur toute la surface de la dalle des couches des barrières déposées précédemment. La toile est bouchée par une résine à l'exception de zones de largeur 0.30 mm au pas de 0.96 mm et correspondant aux bandes du luminophore rouge. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air chaud à 100oC pendant 5 minutes. On procède de même pour le dépôt du luminophore vert de silicate de zinc de granulométrie moyenne 2 um et du luminophore bleu d'oxyde mixte de barium, aluminium et magnésium dopé à l'europium et de granulométrie moyenne 2 u. m. Sur cette dalle arrière, on dépose le cordon de matériau de scellement à l'aide d'un dispenseur à seringue. On prépare pour cela une solution avec 100 grammes de PVA de grade 14/135 à 200 centipoises, et 250 grammes d'une poudre de fritte de verre non cristallisable de référence commerciale LS0118 de granulométrie moyenne 80 film. Ce cordon est alors
séché à 100OC pendant 10 minutes. On termine la réalisation de la dalle arrière par la cuisson de l'ensemble de la structure réalisée à une température comprise de 480OC pendant 20 minutes. La dalle est alors prête pour être assemblée avec une dalle avant pour former un écran à plasma.
layer with water by exposing it for 30 seconds to a jet of water droplets at 30oC. The surface is then dried, bringing the substrate to 60 ° C. for 10 minutes, then sanding is carried out with a powder of sodium carbonate. The surface is then cleaned by blowing with pressurized air. Finally, the phosphors are deposited according to a network of bands with a pitch of 0.96 mm. For this, a solution is prepared with 100 grams of PVA of grade 30/70 to 400 centipoise, 160 grams of a powder of red phosphor of europium doped yttrium oxide of average particle size 2.5! lm, 2 grams of a commercial reference surfactant OROTAN 850 and 5 grams of commercial reference defoamer WLN. The solution is homogenized by passage through a sorter. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a polyester fabric of 54 mesh per centimeter over the entire surface of the slab of the layers of the barriers deposited previously. The canvas is plugged with a resin, with the exception of zones 0.30 mm wide in steps of 0.96 mm and corresponding to the bands of the red phosphor. The dough deposited is then dried in a hot air oven at 100oC for 5 minutes. We proceed in the same way for the deposition of the green phosphor of zinc silicate of average particle size 2 μm and of the blue phosphor of mixed barium oxide, aluminum and magnesium doped with europium and of average particle size 2 μm On this rear slab, remove the bead of sealing material using a syringe dispenser. For this, a solution is prepared with 100 grams of PVA grade 14/135 to 200 centipoise, and 250 grams of a non-crystallizable glass frit powder of commercial reference LS0118 with an average particle size of 80 films. This cord is then
dried at 100OC for 10 minutes. The completion of the rear slab is completed by baking the entire structure produced at a temperature of 480OC for 20 minutes. The slab is then ready to be assembled with a front slab to form a plasma screen.
Un second exemple de réalisation d'une dalle arrière est décrit ci-dessous. Le substrat de verre sodo-calcique mesure 1300 mm de long et 750 mm de large. La dalle arrière doit présenter 3360 électrodes colonnes au pas de 0.4 mm. A second embodiment of a rear slab is described below. The soda-lime glass substrate is 1300 mm long and 750 mm wide. The rear panel must have 3360 column electrodes with a pitch of 0.4 mm.
On réalise les électrodes par sérigraphie d'une pâte d'argent. On prépare cette pâte d'argent en mélangeant 100 grammes d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique de grade 30/70 à 1200 centipoises, 300 grammes de poudre d'argent de granulométrie moyenne 1 ! lm, 50 grammes d'un verre de borosilicate de plomb à 20% de silice et dont la granulométrie moyenne est de 1.5 um et 4 grammes d'un anti-mousse commercial de référence WLN. La solution est homogénéisée par une agitation à ultra-sons. The electrodes are produced by screen printing with a silver paste. This silver paste is prepared by mixing 100 grams of an aqueous solution of polyvinyl alcohol of grade 30/70 with 1200 centipoise, 300 grams of silver powder of average particle size 1! lm, 50 grams of a glass of lead borosilicate with 20% silica and with an average particle size of 1.5 μm and 4 grams of a commercial WLN reference defoamer. The solution is homogenized by agitation with ultrasound.
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Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile inox de 140 mailles au centimètre. La toile est bouchée par une résine à l'exception de bandes de largeur 180 um correspondant aux électrodes et aux connecteurs de bord de dalle. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air chaud à 120oC pendant 10 minutes. On prépare ensuite la pâte destinée à la réalisation de la couche diélectrique. Pour cela, on mélange 120 grammes d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique de grade 30/70 à 1200 centipoises, 150 grammes de poudre de titanate de barium de granulométrie moyenne 1 um, 30 grammes d'une solution aqueuse de silice colloïdale à 30% de silice, 30 grammes d'une solution à 22% de silicate de lithium et 5 grammes d'un anti-mousse commercial de référence WLN. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a stainless steel fabric of 140 mesh per centimeter. The fabric is blocked by a resin with the exception of strips of width 180 μm corresponding to the electrodes and the edge connectors of the slab. The dough deposited is then dried in a hot air oven at 120oC for 10 minutes. The paste intended for the production of the dielectric layer is then prepared. For this, 120 grams of an aqueous solution of polyvinyl alcohol of grade 30/70 to 1200 centipoise are mixed, 150 grams of barium titanate powder with an average particle size of 1 μm, 30 grams of an aqueous solution of colloidal silica with 30% silica, 30 grams of a 22% solution of lithium silicate and 5 grams of a WLN reference commercial defoamer.
La solution est homogénéisée par passage dans un tribroyeur. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile inox de 77 mailles au centimètre sur toute la surface de la dalle à l'exception d'une bande de 6 millimètres sur les deux largeurs du substrat et d'une bande de largeur 20 millimètres sur les deux longueurs du substrat, les longueurs correspondant à la position des connecteurs. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air chaud à 200oC pendant 15 minutes. L'épaisseur de la couche sèche est de 10 u. m. On réalise ensuite la première couche destinée à former le corps des barrières. The solution is homogenized by passage through a sorter. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a stainless steel fabric of 77 mesh per centimeter over the entire surface of the slab with the exception of a strip of 6 millimeters over the two widths of the substrate and a strip of width 20 millimeters over the two lengths of the substrate, the lengths corresponding to the position of the connectors. The dough deposited is then dried in a hot air oven at 200oC for 15 minutes. The thickness of the dry layer is 10 u. m. The first layer is then made to form the body of the barriers.
Pour cela, on mélange 100 grammes d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique de grade 25/140 à 50 centipoises, 200 grammes de poudre d'alumine de granulométrie moyenne 4 um, 30 grammes de poudre d'alumine de granulométrie moyenne 0.8 um, 10 grammes d'une solution aqueuse de silice colloïdale à 30% de silice et 5 grammes d'un anti-mousse commercial de référence WLN. La solution est homogénéisée par passage dans un tribroyeur. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile polyester de 43 mailles au centimètre sur toute la surface de la dalle de la couche diélectrique déposée précédemment. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air
chaud à 60 C pendant 10 minutes. On procède à quatre dépôts successifs avec un séchage intermédiaire pour obtenir une épaisseur totale de 115 am pour la couche sèche. On réalise alors la couche de masquage pour le sablage qui aura également comme fonction de rendre sombre le sommet des barrières. On prépare pour cela une solution avec 100 grammes de PVA de grade 30/70 à 2000 centipoises, solution additionnée de 6 grammes d'une solution à 100 grammes par litre de bichromate d'ammonium, 40 grammes d'oxyde mixte de chrome, cobalt et aluminium de granulométrie moyenne 1.8 um, 10 grammes de triéthylène glycol et de 3 grammes d'anti-mousse de référence commerciale WLN. La solution est homogénéisée par agitation avec des ultra-sons. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile polyester de 54 mailles au centimètre sur For this, 100 grams of an aqueous solution of polyvinyl alcohol of grade 25/140 to 50 centipoises are mixed, 200 grams of alumina powder of average particle size 4 μm, 30 grams of alumina powder of average particle size 0.8 μm , 10 grams of an aqueous solution of colloidal silica containing 30% of silica and 5 grams of a commercial anti-foam agent of WLN reference. The solution is homogenized by passage through a sorter. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a polyester fabric of 43 meshes per centimeter over the entire surface of the slab of the dielectric layer deposited previously. The dough deposited is then dried in an air oven
hot at 60 C for 10 minutes. Four successive deposits are made with intermediate drying to obtain a total thickness of 115 am for the dry layer. The masking layer for sanding is then produced, which will also have the function of making the top of the barriers dark. A solution is prepared for this with 100 grams of PVA of grade 30/70 to 2000 centipoise, solution added with 6 grams of a solution at 100 grams per liter of ammonium dichromate, 40 grams of mixed chromium oxide, cobalt and aluminum with an average particle size of 1.8 μm, 10 grams of triethylene glycol and 3 grams of commercial reference defoamer WLN. The solution is homogenized by shaking with ultrasound. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a polyester canvas of 54 mesh per centimeter on
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toute la surface de la dalle des couches des barrières déposées précédemment. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air chaud à 80 C pendant 4 minutes. L'épaisseur de cette couche sèche est de 9 ! lm. On expose alors cette couche de résine à un flux de 1500 mJ/cm2 de rayons ultra-violet de longueur d'onde 365 nm à travers un masque dont les zones sombres forment des colonnes de largeur 80 um au pas de 0.4 mm et qui correspondent à l'emplacement des futures barrières. On développe cette couche à l'eau en
l'exposant 40 secondes à un jet de gouttelettes d'eau à 35OC. On sèche ensuite la surface en portant le substrat à 100oC pendant 10 minutes puis on procède au sablage avec une poudre de carbonate de sodium. On procède ensuite à un nettoyage à l'eau froide de la surface et séchage par soufflage avec de l'air sous pression. On dépose enfin les luminophores selon un réseau de bandes au pas de 1.2 mm. On prépare pour cela une solution avec 100 grammes de PVA de grade 30/70 à 400 centipoises, 160 grammes d'une poudre de luminophore rouge d'oxyde d'yttrium dopé europium de granulométrie moyenne 2.5 nm, 2 grammes d'un tensio-actif de référence commerciale OROTAN 850 et de 5 grammes d'anti-mousse de référence commerciale WLN. La solution est homogénéisée par passage dans un tribroyeur. Le dépôt de cette pâte est réalisé par sérigraphie à travers une toile polyester de 54 mailles au centimètre sur toute la surface de la dalle des couches des barrières déposées précédemment. La toile est bouchée par une résine à l'exception de zones de largeur 0.36 mm au pas de 1.2 mm et correspondant aux bandes du luminophore rouge. On sèche ensuite la pâte déposée dans un four à air chaud à 100oC pendant 5 minutes. On procède de même pour le dépôt du luminophore vert de silicate de zinc de granulométrie moyenne 2 um et du luminophore bleu d'oxyde mixte de
barium, aluminium et magnésium dopé à l'europium et de granulométrie moyenne 2 nm. Sur cette dalle arrière, on dépose le cordon de matériau de scellement à l'aide d'un dispenseur à seringue. On prépare pour cela une solution avec 100 grammes de PVA de grade 14/135 à 60 centipoises, et 250 grammes d'une poudre de fritte de verre non cristallisable de référence commerciale Lao 118 de granulométrie moyenne 80 ! lm. Ce cordon est alors séché à 100oC pendant 10 minutes. On termine la réalisation de la dalle arrière par la cuisson de l'ensemble de la structure réalisée à une température comprise de 450OC pendant 40 minutes. La dalle est alors prête pour être assemblée avec une dalle avant pour former un écran à plasma.
the entire surface of the slab of the layers of the barriers previously deposited. The dough deposited is then dried in a hot air oven at 80 C for 4 minutes. The thickness of this dry layer is 9! lm. This layer of resin is then exposed to a flow of 1500 mJ / cm2 of ultraviolet rays of wavelength 365 nm through a mask whose dark areas form columns of width 80 µm with a pitch of 0.4 mm and which correspond at the location of future barriers. We develop this layer with water in
exposing him 40 seconds to a jet of water droplets at 35OC. The surface is then dried, bringing the substrate to 100 ° C. for 10 minutes, then sanding is carried out with a powder of sodium carbonate. The surface is then cleaned with cold water and blown dry with pressurized air. Finally, the phosphors are deposited in a network of bands with a pitch of 1.2 mm. For this, a solution is prepared with 100 grams of PVA of grade 30/70 to 400 centipoise, 160 grams of a phosphor red phosphor powder of europium doped yttrium with an average particle size of 2.5 nm, 2 grams of a tensio- OROTAN 850 commercial reference active ingredient and 5 grams of WLN commercial reference defoamer. The solution is homogenized by passage through a sorter. The deposition of this paste is carried out by screen printing through a polyester fabric of 54 mesh per centimeter over the entire surface of the slab of the layers of the barriers deposited previously. The canvas is blocked by a resin with the exception of areas of width 0.36 mm in steps of 1.2 mm and corresponding to the bands of the red phosphor. The dough deposited is then dried in a hot air oven at 100oC for 5 minutes. The same is done for the deposition of the green phosphor of zinc silicate with a mean particle size of 2 μm and of the blue phosphor of mixed oxide of
barium, aluminum and magnesium doped with europium and with an average particle size of 2 nm. On this rear slab, the bead of sealing material is deposited using a syringe dispenser. For this, a solution is prepared with 100 grams of PVA grade 14/135 to 60 centipoise, and 250 grams of a non-crystallizable glass frit powder of commercial reference Lao 118 with an average particle size of 80! lm. This cord is then dried at 100oC for 10 minutes. The completion of the rear slab is completed by baking the entire structure produced at a temperature of 450 ° C. for 40 minutes. The slab is then ready to be assembled with a front slab to form a plasma screen.
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