WO2001020637A1 - Melange pour realiser des electrodes et procede de formation d'electrodes sur un substrat transparent - Google Patents

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WO2001020637A1
WO2001020637A1 PCT/FR2000/002497 FR0002497W WO0120637A1 WO 2001020637 A1 WO2001020637 A1 WO 2001020637A1 FR 0002497 W FR0002497 W FR 0002497W WO 0120637 A1 WO0120637 A1 WO 0120637A1
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glass
powder
mixture
electrodes
silver
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PCT/FR2000/002497
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Armand Bettinelli
Jean-Claude Martinez
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Thomson Multimedia
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20Constructional details
    • H01J11/22Electrodes, e.g. special shape, material or configuration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J2211/00Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20Constructional details
    • H01J2211/22Electrodes
    • H01J2211/225Material of electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a mixture for producing electrodes on a transparent substrate and to a method for forming electrodes.
  • the invention relates more particularly to the production of electrodes on glass substrates, in particular of the soda-lime type, such as those used for plasma panels.
  • the present invention will be described with reference to the manufacture of plasma panels.
  • the present invention is not limited to the processes for manufacturing plasma panels but can be used in any type of process requiring materials of the same kind under analogous conditions.
  • PAP plasma panels generally called PAP are flat type display screens.
  • PAPs are made up of two insulating glass tiles, conventionally of the soda-lime type, each supporting at least one network of conductive electrodes and delimiting between them a space filled with gas. The slabs are joined together so that the electrode arrays are orthogonal. Each intersection of electrodes defines an elementary light cell to which a gas space corresponds.
  • the electrodes of a plasma panel must have a certain number of characteristics. In particular, when they are used on the front panel, they must be of fine section (namely of the order of a few hundred ⁇ m 2 ) so as not to interfere with the display. They must also be made of a good conductive material giving electrodes with a resistance of less than 1,00 ohms. In addition, the material used must be capable of being mass produced at a lower cost.
  • the first technique consists of a metallic deposit in a thin layer which can be produced by sputtering or vacuum evaporation.
  • the material used is aluminum or copper. It can also consist of a layer of copper or aluminum placed between two layers of chromium. This metallic deposit is etched locally to define the electrodes.
  • the second technique is to deposit a silver-based paste.
  • the deposit is either localized (direct screen printing) or full surface if a photosensitive paste is used.
  • the layer deposited on the slab is then exposed using a mask.
  • the development of the insolated dough takes place in an alkaline aqueous medium, then the whole is cooked at a temperature of between 500 ° and 600 ° C.
  • a copper paste can be used in the same way.
  • it is preferable to use silver because the cooking can be carried out in air.
  • the use of a paste or silver ink deposit for the panels of a plasma panel has several advantages compared to a deposit in thin layers of aluminum and / or copper, in particular for reasons of cost and also electronic conductivity.
  • the production of electrodes using a silver paste causes specific problems during the subsequent enameling step, namely the next step of the process which consists in deposit a layer of enamel on the entire surface in order to electrically isolate the electrodes.
  • a layer of silver paste is deposited on a glass substrate 1, most often of the soda-lime type. This layer is exposed and then developed in order to leave only the paste constituting the electrodes 2.
  • These electrodes 2 are subjected to firing at a temperature between 500 ° C and 600 ° C, as mentioned above. During this cooking, if certain precautions are taken, during the process, it does not generally appear lateral coloring, on either side of the electrodes.
  • an insulating layer 3 is then deposited consisting of a paste of an enamel, for example based on lead borosilicate or bismuth which covers the entire substrate 1 provided with the electrodes 2. The insulating layer is then fired at a temperature between 450 ° C and 600 ° C.
  • This second firing causes a diffusion 4 of silver ions by transport in the softened enamel layer, which causes after reduction of the ions a yellowish coloration which damages the transparency of the panel.
  • This coloring is particularly critical for the front panels of plasma panels.
  • so-called "hard” glasses or enamels that is to say which only soften slightly during cooking.
  • this type of glass has a high viscosity, requiring only a fine deposit to avoid the appearance of bubbles, and gives a layer 3 of non-planar, even slightly transparent surface, as shown in FIG. 1b. .
  • This second layer has a different mineral formulation.
  • the object of the present invention is therefore to propose a mixture for producing electrodes, a special cooking method for this mixture and a method for manufacturing the slabs of plasma panels making it possible to avoid this yellow coloring, which can be implemented with more efficiency and at a lower cost because avoiding double firing of enamel.
  • the subject of the present invention is a mixture for producing electrodes on a transparent substrate, characterized in that it comprises a powder of a metal or of a conductive alloy and a powder of a glass or so-called “hard” enamel. , with at least 2% by weight of glass powder or enamel.
  • the metal or the conductive alloy is chosen from silver, copper or an alloy based on silver or copper. It is in the form of a powder having particles with an average diameter of less than 2 ⁇ m. This powder must have a low specific surface, allowing it to be little wetted by the glass and therefore more easily expelled outside the silver conductor during the densification thereof. A spherical shape is therefore very suitable.
  • the glass must have the characteristic of softening enough to creep during the first baking at "high temperature” of the order of 580-600 ° C but also to remain “hard”, that is to say as viscous as possible, during the second cooking at a lower temperature around 550 ° C (hence the name "hard glass”).
  • the glass must wet without excess the soda lime glass slab.
  • the glass is preferably a glass without alkali and without phase particularly fusible so as not to facilitate the diffusion of silver. Its coefficient of expansion must be between 6.5 and 10 ppm / ° C, the localized deposit making it possible to accept significant differences in expansion with the soda-lime substrate. Nor is it mandatory that the glass be transparent. The flexibility of these last two criteria gives, in comparison with the choice of enamels used with the usual processes, more latitude in the choice of glass.
  • Glass can therefore be chosen from the transparent enamel formulations proposed as a dielectric for plasma panels by choosing it from the most refractory compositions dedicated to baking at around 580 ° C to 600 ° C, or more generally from vitrifiable glasses containing lead such as Pb, Si, AI - Pb, B, Si (or new replacement lead-free glasses) whose softening points are in the range 550-600 ° C. It can also be chosen from devitrifiable glasses containing lead such as Pb, Zn, B, Si whose softening points are in the range 350-550 ° C. This wide temperature range is made possible by the fact that the softening of the layer during the second fusion is avoided due to recrystallization.
  • the glass is in the form of a powder having particles with an average diameter of less than 5 ⁇ m, preferably of the order of a micron.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing a plasma panel slab characterized in that, on a transparent substrate, - a paste containing a mixture of metallic powder and glass powder is deposited, according to a determined pattern as described above plus organic materials such as solvents, dispersants and resin.
  • the whole is heated to a sufficiently high temperature, of the order of 580 ° C to 600 ° C, in order to cause the expulsion of the glass around the metal track.
  • the temperature must allow sufficient softening of the glass so that it migrates out of the conductor during the densification of the metal.
  • the glass chosen is a recrystallisable glass, it is advisable to rise as quickly as possible to the peak temperature to cause the migration of the glass, then to descend to the minimum temperature necessary for recrystallization.
  • the full-layer enamel layer is deposited using a “soft” enamel formulation, this layer is baked at a temperature low enough not to excessively soften the localized barrier layer.
  • the cooking latitude is particularly great when a recrystallisable glass has been used in the formulation of metallic paste, in particular silver paste.
  • FIGS. 1 a to 1 c schematically illustrate a process for manufacturing electrodes on a transparent substrate according to the state of the art
  • FIGS. 2a to 2c illustrate the method of manufacturing electrodes on a transparent substrate according to the present invention
  • FIG. 3 is a representation of a photo of a part d 'a plasma panel provided with electrodes produced according to the present invention.
  • a powder of a metal or a conductive alloy and a powder of a “hard” glass with at least 2% by weight of glass powder are used. , preferably 5% by weight of glass powder.
  • the metal powder consists of a silver powder having a relatively low surface density in order to be able to obtain, during cooking, the separation between the silver and the glass.
  • a dense deagglomerated fine silver powder having a particle size of approximately 1.2 ⁇ m, an area of 1 m 2 / g, a density of 3 g / cm 3 has been successfully tested.
  • the mixture also comprises a glass powder more particularly consisting of a powder of a very fine "hard" glass having grain sizes less than 5 ⁇ m.
  • a very fine glass powder made up of grains smaller than 2 ⁇ m, selected by air jet, has been successfully tested. The use of a very fine glass powder will make it possible to obtain a continuous and regular form of electrode.
  • the present invention can therefore be used with any type of glass defined as “hard”, that is to say capable of softening sufficiently during a first baking at high temperature (580-600 ° C.) and of remaining frozen during a second baking at a lower temperature (around 550 ° C), for example lead or lead-free glasses such as borosilicates or others.
  • the glass will be without alkali and without very mobile compound.
  • This type of transparent glass is used to produce a plasma panel panel, in particular a front panel having the best possible transparency.
  • the percentage of glass contained in the mixture is at least 2%, preferably 5 to 10%.
  • the thickness of the enamel coating obtained after baking the mixture is related to the percentage of glass powder mixed with the silver powder.
  • a coating having a thickness of 10 ⁇ m is obtained for a silver track having a width of 60 ⁇ m, see in particular FIG. 3.
  • Quite acceptable results have been obtained with a percentage of approximately 5%.
  • FIGS. 2a to 2c a method of manufacturing electrodes using a mixture as defined above on a transparent substrate, more particularly a glass substrate of soda-lime type.
  • a paste containing a mixture of a very fine dense deagglomerated silver powder and of a powder is deposited according to a predetermined pattern, generally parallel lines.
  • very fine glass having, as mentioned above, 10% glass.
  • the paste also comprises, in known manner, at least one organic compound comprising at least one or more resins dissolved in one or more solvents and optionally additives such as dispersants or the like.
  • solvents are heavy solvents with low volatility to avoid drying too quickly. They are among terpineol, butylcarbitol, dodecanol.
  • the resins are chosen from ethylcelluloses or methylmethacrylates.
  • Other known additives can be added to modify the resin solution or stabilize the suspension of mineral powders.
  • the amount of mineral filler depends on the fineness of the dispersed powders, the viscosity of the organic binder and the desired rheology of the ink. Mass loads of 70 to 85% are typical. This deposition is carried out in a known manner by screen printing and 1 1 patterns are obtained. Once the patterns have been deposited, the whole is heated to a temperature above 580 ° C.
  • the profile of the baking temperature is chosen according to the formulation of the glass in order to obtain a continuous coating without excessive diffusion of silver.
  • a temperature of melting at 595 ° C. one thus obtains, as shown in FIG. 2b, electrodes 1 2 surrounded by a glass sheath 1 3. Then, in a known manner and as shown in FIG. 2c, a layer 14 of enamel, preferably made of a borosilicate glass, is deposited over the entire substrate provided with electrodes covered with a glass coating 13. sweet ”. The whole is then baked at a temperature of 550 ° C., so as to produce the thick dielectric layer (25 ⁇ m) full surface.
  • the second firing temperature is defined in order to allow correct spreading of the second layer while preventing a substantial softening of the first layer surrounding the electrodes which then acts as a barrier against the migration of silver ions and / or atoms.
  • Example 2 The ink used to make the electrodes 1 2 in FIG. 3 was obtained as follows:
  • the electrodes can be produced using a direct screen printing process or a photoimageable type.

Abstract

La présente invention concerne un mélange pour réaliser des électrodes sur un substrat transparent, ainsi qu'un procédé de formation d'électrodes. Le mélange pour réaliser des électrodes sur un substrat transparent comporte une poudre d'un métal ou d'un alliage conducteur et une poudre d'un verre à point de fusion élevé, avec au moins 2 % en poids de poudre de verre. L'invention s'applique plus particulièrement aux panneaux à plasma.

Description

MELANGE POUR REALISER DES ELECTRODES ET PROCEDE DE FORMATION D'ELECTRODES SUR UN SUBSTRAT TRANSPARENT
La présente invention concerne un mélange pour réaliser des électrodes sur un substrat transparent et un procédé de formation d'électrodes. L'invention concerne plus particulièrement la réalisation d'électrodes sur des substrats en verre, notamment de type sodocalcique, tels que ceux utilisés pour les panneaux à plasma.
Afin de simplifier la description et de mieux comprendre le problème posé, la présente invention sera décrite en se référant à la fabrication de panneaux à plasma. Toutefois, il est évident pour l'homme de l'art que la présente invention ne se limite pas aux procédés de fabrication des panneaux à plasma mais peut être utilisée dans tout type de procédés nécessitant des matériaux de même nature dans des conditions analogues.
Comme connu dans l'état de la technique, les panneaux à plasma généralement appelés PAP sont des écrans de visualisation de type plat. Il existe plusieurs types de PAP qui fonctionnent tous sur le principe d'une décharge électrique dans un gaz accompagnée d'une émission de lumière. Généralement, les PAP sont constitués de deux dalles isolantes en verre, classiquement de type sodocalcique, supportant chacune au moins un réseau d'électrodes conductrices et délimitant entre elles un espace rempli de gaz. Les dalles sont assemblées l'une à l'autre de manière à ce que les réseaux d'électrodes soient orthogonaux. Chaque intersection d'électrodes définit une cellule lumineuse élémentaire à laquelle correspond un espace gazeux.
Les électrodes d'un panneau à plasma doivent présenter un certain nombre de caractéristiques. Notamment, lorsqu'elles sont utilisées sur la dalle avant, elles doivent être de section fine (à savoir de l'ordre de quelques centaines de μm2) pour ne pas gêner la visualisation. Elles doivent être réalisées aussi en un matériau bon conducteur donnant des électrodes présentant une résistance inférieure à 1 00 ohms. De plus, le matériau utilisé doit pouvoir faire l'objet d'une fabrication en série à moindre coût.
Deux techniques sont actuellement utilisées pour réaliser les électrodes d'un panneau à plasma.
La première technique consiste en un dépôt métallique en couche mince qui peut être réalisé par pulvérisation cathodique ou évaporation sous vide. Dans ce cas, le matériau utilisé est de l'aluminium ou du cuivre. Il peut être aussi constitué par une couche de cuivre ou d'aluminium placée entre deux couches de chrome. Ce dépôt métallique est gravé localement pour définir les électrodes.
La deuxième technique consiste à déposer une pâte à base d'argent. Le dépôt est soit localisé (sérigraphie directe), soit pleine surface si une pâte photosensible est utilisée. La couche déposée sur la dalle est alors insolée à l'aide d'un masque. Le développement de la pâte insolée se fait en milieu aqueux alcalin puis l'ensemble est cuit à une température comprise entre 500° et 600° C. Une pâte de cuivre peut être utilisée de la même manière. Toutefois on préfère utiliser de l'argent, car la cuisson peut être réalisée sous air. L'utilisation d'un dépôt de pâte ou d'encre d'argent pour les dalles d'un panneau à plasma présente plusieurs avantages par rapport à un dépôt en couches minces d'aluminium et/ou de cuivre, notamment pour des raisons de coût et aussi de conductivité électronique. Cependant, comme illustré sur les figures 1 a à 1 c, la réalisation d'électrodes en utilisant une pâte d'argent entraîne des problèmes spécifiques lors de l'étape ultérieure d'émaillage, à savoir l'étape suivante du procédé qui consiste à déposer une couche d'émail sur toute la surface afin d'isoler électriquement les électrodes.
Dans ce cas, une couche de pâte d'argent est déposée sur un substrat 1 en verre, le plus souvent de type sodocalcique. Cette couche est insolée puis développée afin de ne laisser que la pâte constituant les électrodes 2. Ces électrodes 2 sont soumises à une cuisson à une température comprise entre 500 ° C et 600° C, comme mentionné ci- dessus. Lors de cette cuisson, si certaines précautions sont prises, lors du procédé, il n'apparaît pas en général de coloration latérale, de part et d'autre des électrodes. De manière connue, on dépose alors une couche isolante 3 constituée par une pâte d'un émail, par exemple à base de borosilicate de plomb ou de bismuth qui recouvre l'ensemble du substrat 1 muni des électrodes 2. La couche isolante est ensuite cuite à une température comprise entre 450 ° C et 600° C. Cette seconde cuisson entraîne une diffusion 4 d'ions d'argent par transport dans la couche d'émail ramollie, ce qui provoque après réduction des ions une coloration jaunâtre qui endommage la transparence du panneau. Cette coloration est particulièrement critique pour les dalles avant des panneaux à plasma. Pour réduire cet effet, il est conseillé d'utiliser des verres ou émaux dits "durs", c'est à dire ne se ramollissant que faiblement durant la cuisson. Toutefois, ce type de verre présente une viscosité élevée obligeant à n'effectuer qu'un dépôt fin afin d'éviter l'apparition de bulles et donne une couche 3 de surface non plane, voire peu transparente, comme représenté sur la figure 1 b. Pour remédier à ce problème, il est usuel de déposer sur la couche 3 une seconde couche d'émail 5, comme représenté sur la figure 1 c. Cette seconde couche a une formulation minérale différente. Elle est réalisée en un verre « moins dur » ou « doux », c'est à dire plus fusible donc présentant plus de fluidité à la température de cuisson. Afin de limiter les migrations d'argent, il est préférable que cette seconde cuisson ait lieu à une température inférieure. Cette technique qui donne des résultats acceptables présente l'inconvénient d'être chère du fait qu'elle demande uniquement pour emaillage deux étapes de cuisson. Or les étapes de cuisson des PAP sont particulièrement coûteuses du fait de la taille des panneaux, des impératifs de stabilité dimensionnelle des dalles et de propreté. Les fournisseurs de matériaux pour l'industrie des PAP proposent des émaux « durs » et « doux » . Toutefois, leur aptitude à limiter la migration d'argent reste réduite par le fait que les émaux doivent respecter des critères liés à leur utilisation en pleine surface, c'est à dire la transparence et une parfaite compatibilité en dilatation. La présente invention a donc pour but de proposer un mélange pour réaliser des électrodes, un procédé de cuisson spécial de ce mélange et un procédé de fabrication des dalles de panneaux à plasma permettant d'éviter cette coloration jaune, qui peut être mise en œuvre avec plus d'efficacité et à un plus faible coût car évitant la double cuisson d'émail. Ainsi la présente invention a pour objet un mélange pour réaliser des électrodes sur un substrat transparent, caractérisé en ce qu'il comporte une poudre d'un métal ou d'un alliage conducteur et une poudre d'un verre ou émail dit « dur », avec au moins 2 % en poids de poudre de verre ou émail. Dans ce mélange, le métal ou l'alliage conducteur est choisi parmi l'argent, le cuivre ou un alliage à base d'argent ou de cuivre. Il est sous forme de poudre présentant des particules de diamètre moyen inférieur à 2 μm. Cette poudre doit posséder une faible surface spécifique, lui permettant d'être peu mouillée par le verre et donc plus facilement expulsable à l'extérieur du conducteur d'argent lors de la densification de celui-ci. Une forme sphérique est de ce fait bien appropriée.
Le verre doit avoir pour caractéristique de se ramollir suffisamment pour fluer lors de la première cuisson à « haute température » de l'ordre de 580- 600°C mais aussi de rester « dur », c'est à dire aussi visqueux que possible, lors de la seconde cuisson à plus basse température vers 550°C (d'où la dénomination « verre dur »). Par ailleurs, le verre doit mouiller sans excès la dalle de verre sodocalcique. Le verre est de préférence un verre sans alcalin et sans phase particulièrement fusible pour ne pas faciliter la diffusion d'argent. Son coefficient de dilatation doit être compris entre 6,5 et 10 ppm/°C, le dépôt localisé permettant d'accepter des écarts de dilatation notable avec le substrat sodocalcique. Il n'est pas non plus obligatoire que le verre soit transparent. La souplesse de ces deux derniers critères donne, en comparaison avec le choix des émaux utilisés avec les procédés usuels, plus de latitude dans le choix du verre.
Le verre peut donc être choisi parmi les formulations d'émaux transparents proposés en tant que diélectrique pour les panneaux à plasma en le choisissant parmi les compositions les plus réfractaires dédiées à des cuissons vers 580 ° C à 600°C, ou plus généralement parmi les verres vitrifiables contenant du plomb tels que Pb,Si,AI - Pb,B,Si (ou les nouveaux verres sans plomb de remplacement) dont les points de ramollissement sont dans la gamme 550-600° C. Il peut aussi être choisi parmi les verres devitrifiables contenant du plomb tels que Pb,Zn,B,Si dont les points de ramollissement sont dans la gamme 350-550°C. Cette large gamme de température est rendue possible par le fait que le ramollissement de la couche lors de la seconde fusion est évité du fait de la recristallisation.
D'autre part, le verre est sous forme de poudre présentant des particules de diamètre moyen inférieur à 5 μm, de préférence de l'ordre du micron.
La présente invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une dalle de panneau à plasma caractérisé en ce que, sur un substrat transparent, - on dépose, selon un motif déterminé, une pâte contenant un mélange de poudre métallique et de poudre de verre tel que décrit ci-dessus plus des matériaux organiques de type solvants, dispersants et résine.
- on chauffe l'ensemble à une température suffisamment haute, de l'ordre de 580° C à 600°C, afin de provoquer l'expulsion du verre autour de la piste métallique. La température doit permettre un ramollissement suffisant du verre pour que celui-ci migre en dehors du conducteur lors de la densification du métal. Dans le cas où le verre choisi est un verre recristallisable, il convient de monter aussi vite que possible à la température de pic pour provoquer la migration du verre, puis de redescendre à la température minimale nécessaire à la recristallisation.
Après refroidissement on a donc réalisé un enrobage de verre de quelques microns d'épaisseur autour des pistes d'argent. Cette couche localisée servira de barrière durant le dépôt de la couche d'émail pleine surface et sa cuisson. La suite du procédé est donc la suivante : on dépose la couche d'émail pleine couche en utilisant une formulation d'émail «doux » on cuit cette couche à une température suffisamment basse pour ne pas ramollir excessivement la couche barrière localisée. La latitude de cuisson est particulièrement grande quand un verre recristallisable a été utilisé dans la formulation de la pâte métallique, notamment la pâte d'argent.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description faite ci-après, cette description étant faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels : figures 1 a à 1 c illustrent schématiquement un procédé de fabrication d'électrodes sur un substrat transparent selon l'état de la technique, figures 2a à 2c illustrent le procédé de fabrication d'électrodes sur un substrat transparent conforme à la présente invention, et figure 3 est une représentation d'une photo d'une partie d'un panneau à plasma muni d'électrodes réalisées selon la présente invention. Conformément à la présente invention, pour réaliser des électrodes sur un substrat transparent, on utilise une poudre d'un métal ou d'un alliage conducteur et une poudre d'un verre « dur » avec au moins 2 % en poids de poudre de verre, de préférence 5 % en poids de poudre de verre. Plus particulièrement, la poudre de métal est constituée d'une poudre d'argent présentant une densité surfacique relativement faible pour pouvoir obtenir durant la cuisson la séparation entre l'argent et le verre. De préférence, une poudre d'argent fine désagglomérée, dense présentant une taille de particules d'environ 1 ,2μm, une surface de 1 m2/g, une densité de 3g/cm3 a été testée avec succès. Le mélange comporte aussi une poudre de verre constituée plus particulièrement d'une poudre d'un verre « dur » très fin présentant des tailles de grains inférieures à 5 μm. Une poudre de verre très fine constituée de grains plus petits que 2 μm, sélectionnée par jet d'air, a été testée avec succès. L'utilisation d'une poudre de verre très fine permettra d'obtenir une forme d'électrode continue et régulière.
La présente invention est donc utilisable avec tout type de verre défini comme « dur », c'est à dire susceptible de se ramollir suffisamment lors d'une première cuisson à haute température (580- 600°C) et de rester figé lors d'une seconde cuisson à plus faible température (vers 550°C), par exemple des verres au plomb ou sans plomb tels que des borosilicates ou autres. De préférence, le verre sera sans alcalin et sans composé très mobile. On utilise un verre transparent de ce type pour réaliser une dalle de panneau à plasma, notamment une dalle avant présentant la meilleure transparence possible.
D'autre part, le pourcentage de verre contenu dans le mélange est d'au moins 2 %, de préférence 5 à 10 %. En effet, l'épaisseur du revêtement d'émail obtenu après cuisson du mélange tel que cela sera décrit ci-après, est liée au pourcentage de poudre de verre mélangée avec la poudre d'argent. Ainsi, avec 10 % de poudre de verre, on obtient un revêtement présentant une épaisseur de 10 μm pour une piste d'argent ayant une largeur de 60 μm, voir notamment la figure 3. Des résultats tout à fait acceptables ont été obtenus avec un pourcentage d'environ 5 %.
On décrira maintenant avec référence aux figures 2a à 2c un procédé de fabrication d'électrodes utilisant un mélange tel que défini ci- dessus sur un substrat transparent, plus particulièrement un substrat en verre de type sodocalcique.
Conformément à la présente invention, sur un substrat 10 en verre de type sodocalcique, on dépose selon un motif prédéterminé, en général des lignes parallèles, une pâte contenant un mélange d'une poudre d'argent très fine désagglomérée dense et d'une poudre de verre très fine présentant, comme mentionné ci-dessus, 1 0 % de verre. La pâte comporte de plus, de manière connue, au moins un composé organique comportant au moins une ou des résines dissoutes dans un ou des solvants et éventuellement des additifs tels que dispersants ou similaires. Il s'agit de composés classiques dans les pâtes ou encres utilisées en sérigraphie. Ainsi, les solvants sont des solvants lourds peu volatiles pour éviter un séchage trop rapide. Ils sont parmi le terpinéol, le butylcarbitol, le dodécanol. Les résines sont choisies parmi les éthylcelluloses ou les méthylméthacrylates. D'autres additifs connus peuvent être ajoutés pour modifier la solution de résine ou stabiliser la suspension de poudres minérales. La quantité de charge minérale dépend de la finesse des poudres dispersées, de la viscosité du liant organique et de la rhéologie souhaitée de l'encre. Des charges massiques de 70 à 85 % sont typiques. Ce dépôt est réalisé de manière connue par sérigraphie et l'on obtient des motifs 1 1 . Une fois les motifs déposés, on chauffe l'ensemble à une température supérieure à 580° C. Le profil de la température de cuisson est choisi en fonction de la formulation du verre afin d'obtenir un revêtement continu sans diffusion excessive d'argent. Avec l'exemple donné ci-dessus d'une poudre d'argent mélangée à un verre « dur » à base d'un silicate de plomb, on utilise une température de fusion de 595 ° C. On obtient donc, comme représenté sur la figure 2b, des électrodes 1 2 entourées d'une gaine 1 3 en verre. Ensuite, de manière connue et comme représenté sur la figure 2c, on dépose sur tout le substrat muni d'électrodes recouvertes d'un revêtement 1 3 en verre, une couche 14 d'émail réalisée de préférence en un verre à base de borosilicate « doux ». On cuit ensuite l'ensemble à une température de 550° C, de manière à réaliser la couche diélectrique épaisse (25μm) pleine surface. La seconde température de cuisson est définie afin de permettre un étalement correct de la seconde couche tout en empêchant un ramollissement consistant de la première couche entourant les électrodes qui agit alors comme barrière contre la migration des ions et/ou atomes d'argent.
Exemple : L'encre utilisée pour réaliser les électrodes 1 2 de la figure 3 a été obtenue de la manière suivante :
Préparation d'une solution de résine : Solution R1 Solvant Terpinéol 73,5 g
Résine Ethylcellulose grade N7 7,0 g
Plastifiant Santicizer S1 60 6,5 g
Dispersant Lécithine 4,0 g
Ajout d'un additif dans R1 afin d'obtenir un liant thixotrope : Solution B1 . Solution résine R1 91 ,0 g
Agent thixotrope Thixatrol 9,0 g
Préparation de l'encre d'argent par malaxage des composés suivants : Solution liant B1 20,0 g
Poudre d'argent Ag DC 1 00 72,0 g
Poudre d'émail A base de silicate de plomb 8,0 g
Avec la présente invention, l'on obtient en seulement deux étapes de cuisson dont une seule spécifique à remaillage, une bonne protection contre la migration des ions et/ou atomes de métal, plus particulièrement l'argent. D'autre part, les électrodes peuvent être réalisées en utilisant un procédé de sérigraphie direct ou de type photoimageable.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Mélange pour réaliser des électrodes sur un substrat transparent, caractérisé en ce qu'il comporte une poudre d'un métal ou d'un alliage conducteur et une poudre d'un verre à point de fusion élevé, avec au moins 2 % en poids de poudre de verre.
2. Mélange selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le métal ou l'alliage conducteur est choisi parmi l'argent, le cuivre ou un alliage à base d'argent ou de cuivre.
3. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la poudre de métal ou d'alliage conducteur présente des particules de diamètre moyen inférieur à 2 μm.
4. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le verre est choisi soit parmi les verres contenant du plomb tels que les silicates de plomb soit parmi les verres sans plomb équivalent, soit parmi les verres recristallisables, ledit verre présentant un coefficient de dilatation compris entre 65 et 100 ppm/°C
5. Mélange selon la revendication 4, caractérisé en ce que le verre est un verre sans alcalin.
6. Mélange selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la poudre de verre présente des particules de diamètre moyen inférieur à 5 μm.
7. Mélange selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la température de cuisson du mélange permet l'expulsion du verre lors de la densification de l'argent.
5 8. Procédé de fabrication d'une dalle de panneau à plasma, caractérisé en ce que, sur un substrat transparent :
- on dépose, selon un motif déterminé, une pâte contenant un mélange de poudre métallique et de poudre de verre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 plus des matériaux organiques de
IO type solvants, additifs, résines, et
- on chauffe l'ensemble à une température supérieure à 580° C.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on I5 dépose ensuite sur tout le substrat une couche d'émail et l'on chauffe l'ensemble à une température inférieure ou égale à 550° C.
1 0. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'émail est constitué par un verre en borosilicate moins « dur ». 0
1 1 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 1 0, caractérisé en ce que le substrat transparent est un substrat en verre du type sodocalcique.
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