Brevet FR2178886A1 — publié le 19731116

La présente invention se rapporte à des papiers convenant à la fabrication d'articles électro-luminescents. Les substances dites électro-luminescentes sont d'ordinaire des matières qui, excitées par un champ électrique externe, emettent des rayonnements electromagnétiques visibles. Ces matières consistent généralement en chalco génures de métaux tels que zinc ou cadmium renfermant de petites quantités d'un élément tel que cuivre ou argent qui joue le rôle d'activeur. Les substances électro-luminescentes trouvent des applications dans de nombreux domaines, par exemple en électronique, signalisation, instrumentation, publicité et décoration. A ces fins, elles sont utilisées en tant que diélectriques de condensateurs dont l'une, au moins, des armatures doit être transparente à la lumière. Ce type de condensateur constitue un a-rticle électro-luminescent conforme à l'invention. Une des méthodes d'application de la substance electro-luminescente sous forme de diélectrique consiste à la melanger avec un liant, puis à appliquer le mélange sous forme de poudre, par fusion du liant ou bien, sous forme de solution ou de dispersion en milieu organique. Une autre méthode consiste à disposer la substance électro-luminescente sous forme de couche mince et uniforme entre une pellicule transparente conductrice et une couche de diélectrique non luminescente rendue conductrice par une feuille d'aluminium sous-jacente. Sur chaque armature du condensateur ainsi construit, on fixe une mince plaque de cuivre destinée à être reliee à une source d'électricité et on enferme le tout dans une enveloppe protectrice en matière plastique transparente.Bien que différents, tous les procédes utilisés pour la fabrication de dispositifs électroluminescents sont discontinus; ce qui limite la continuité de la production, c'est la difficulté d'appliquer la substance électroluminescente en une couche homogène, uniforme et résistante, sur des articles de formes et dimensions variees. La présente invention a pour objet des articles en papier adapté a la fabrication en continu de dispositifs electro-luminescents. Elle a également pour objet des dispositifs électro-luminescents contenant lesdits articles manufacturés. Les articles en papier selon la présente invention sont constitués successivement par a) une couche de fibres de cellulose ou d'un mélange {te fibres constitué au moins partiellement de fibres de ceilllo,e b) un conducteur électrique sous forme de réseau; c) une couche appliquée sur ledit conducteur et constituee itune substance tlectro-luminescente mélangée à des fibres de cellu lose ou a un mélange e fibres au moins partiellement ccnstitué de fibres de cellulose. Les fibres de cellulose des couches a) et c) peuvent être constituées de n'importe quel type de cellulose, par exemple, cellulose au sulfite, au sulfate, à la soude, etc.., et avoir des dimensions du même ordre que celles des fibres employées pour la préparation de papiers ou de produits cellulosiques analogues. Dans les couches a) et c), on peut avoir, en mélange avec les fibres cellulosiques, des fibres synthétiques telles que fibres de polyamide, polyester, fibres acryliques, vinyliques, polyolèfiniques, etc.., en proportions variables, mais de préférence n'excédant pas 70 % en poids du mélange total de fibres; les couches ci-dessus peuvent en outre renfermer des pigments, colorants, charges minérales et en particulier des matières liantes ayant un caratère adhésif réel ou potentiel, telles des résines polyester, les résines mélamine-formaldéhyde, l'acétate de polyvinyle, les colles animales ou végétales, et, d'une manière générale, toutes matières susceptibles de se dissoudre ou se disperser dans l'eau, généralement employées en tant que liants dans l'industrie du papier. La substance électro-luminescente de la couche c) peut être toute substance dotée de cette propriété, par exemple, sulfure de zinc, sulfure de cadmium, oxyde de zinc, etc., renfermant des activateurs tels cuivre, argent, chlore, manganèse, etc.. De telles substances peuvent de préférence constituer 30 à 80, ó en poids des fibr fibres entrant dans la couche c). Le réseau conducteur entre les couches a) et c) peut être constitué de n'importe quelle matière conductrice de l'électricité. En général, on utilise un réseau souple en métal tel qu'aluminium, cuivre, nickel, etc., et comportant de préférence des mailles ayant 0,1 à lcm de côté et un diamètre de fil compris entre 0,01 et lmm, ce qui facilite ltenroulement du produit fini lors du stockage. La préparation d'articles en papier selon la présente invention s'effectue par la série suivante d'opérations Formation d'une couche fibreuse, par exemple en versant dans un appareil de formage de feuilles, ou sur un diaphragme filtrant, une suspension aqueuse ou une pâte de fibres cellulosiques ou d'un mélange de fibres en partie constitué de fibres cellulosi ques -éventuellement additionnée d'une quantité d'un liant susceptible de se dissoudre ou de se disperser dans l'eau, ne dépassant de préférence pas 10 du poids des fibres Dépôt sur ladite couche d'un réseau d'une matière conductrice de l'électricité;; - Formation sur le réseau d'une couche fibreuse, en versant ou déposant, éventuellement à l'aide d'un appareil à élaborer des feuilles, une suspension aqueuse ou une pâte de fibres cellulo siques ou d'un mélange partiellement constitué de fibres cellu losiques, renfermant 30 à 80 só du poids des fibres d'une substance electro-luminescente ainsi qu'éventuellement un liant susceptible de se dissoudre ou de se disperser dans l'eau, en une quantité ne depassant de préférence pas 10 G en poids des fibres; - Séchage et éventuellement calandrages à chaud du produit ainsi obtenu. Toutes les opérations ci-dessus peuvent être effectuées en continu ou en discontinu, à l'aide de l'appareillage normalement utilisé pour la fabrication du papier. Pour la mise en oeuvre du procédé en continu, on peut, par exemple, utiliser l'appareillage et le processus décrits dans le brevet des Etats-Unis n" 2 148 490 pour la fabrication de feuilles de papier dans lesquels est incorporé un renfort en tissu ou en gaze au lieu d'un réseau conducteur, comme dans la présente invention. Les articles en papier selon la présente invention se présentent sous la forme de feuilles souples, qu'il est facilement possible de façonner selon la forme du support éventuel. Lesdits articles peuvent être directement utilisés pour la fabrication en continu de dispositifs électro-luminescents dans lesquels sont évités tous les inconvénients rencontrés jusqu'à présent? L'invention sera bien comprise à la lecture des exemples nonlimitatifs suivants. EXEMPLE 1 dans une pile défileuse de laboratoire, on prépare un mélange aqueux qui renferme 2^ en pouds de cellulose du type Skeer).a (cellulose au sulfate) et 1 de HFP adurit (résine mlamine-fornaIdéhyde vendue par la Société dite Hoechst). La cellulose est raffinée jusqu'à ce qu'elle atteigne 50 SR, puis le mélange est dilué par addition d'eau dans le rapport 10/1. Dans une autre pile défileuse de laboratoire, on prépare une seconde suspension aqueuse renfermant 0,2% en poids de cellulose du type Skeena ayant un degre de raffinage de 50 SR et 63% en poids, par rapport à la cellulose, d'une substance électroluminescente consistant en sulfure de zinc ayant une granulométrie de 10v environ, activée par du cuivre, et 5% en poids de HFP Madurit. La substance électro-luminescente employée donne une él ectro- luminescence d'environ 24 unités Foot-Lambert lors d'une opération d'estimation au cours de laquelle elle a été utilisée en melange avec 40% en poids d'une résine époxy, en tant que dielec trique de 50 d'épaisseur dans un dispositif électro-luminescent normal, sous 220V et 400Hz. A partir de la première suspension, on prépare une feuille d'environ 0,259 sur un appareil de formaqe de feuilles du type Rapid Kotthem. Sans retirer cette feuille, on y depose un réseau en aluminium ayant des mailles de 0,5cm de côte et des filaments de 0,1mu de diamètre. A partir de la seconde suspension, on depose sur ledit réseau une couche de fibres ayant approximativement mêmes poids et dimensions que la couche fibreuse sous-jacente. Le produit stratifié ainsi préparé est seché et calandré à 80"C, ce qui permet d'obtenir- une feuille d'environ 0,2mm d'épaisseur. EXEMPLE 2 On prépare un laminé en stratifiant successivement - trois feuilles de papier Kraft (cellulose blanchie au sulfate) impregné de résine phénol-formaldéhyde, - une couche d'adhésif à base de résine phénolique modifiee par le polyvinyl butane, - une feuille d'aluminium ayant une épaisseur de 0,1mu, - une feuille préparée selon la methode de l'exemple 1 dont la face renfermant la substance électro-luminescente est tournée vers la feuille d'aluminium, - une couche d'adhésif à base de résine phenolique modifiee par le polyvi.iyi biitane, - une feuille de papier de type Overlay imprégnée de resine de type mélamine. Le laminé est ensuite traite dans une presse à une température de 1500C et sous une pression de 80 kg/cm2 pendant 30 minutes. Après avoir enlevé le minimum de la feuille de couverture, on soude une électrode sur la feuille et sur le réseau en aluminium avec de la potée conductrice. En applicant aux deux électrodes une tension de 220 volts à 400 Hz, on obtient une électro-luminescence ayant une intensité de 26 unités Foot-Lambert. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples donnes ci-dessus, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Articles manufactures en papier, caractérisés en ce qu'ils sont constitués des couches successives suivantes a) une couche de fibres cellulosiques pures ou en mélange avec d'autres fibres; b) un conducteur électrique sous forme de réseau; c) une couche recouvrant le conducteur, constituée d'une substance électro-luminescente mélangée à des fibres cellulosiques pures ou en mélange avec d'autres fibres. 2.- Articles manufacturés selon la revendication 1, caracterises en ce que la substance electro-luminescente est en proportion comprise entre 30 et 80% en poids des fibres de la couche c). 3.- Articles manufactures selon la revendication 1 ou 2, caractérises en ce que le conducteur electrique est un réseau metallique dont les mailles ont de 0,1 à lcm de côté et les filaments ont de 0,01 à lmm de diamètre. 4.- Articles manufacturés selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que les couches a) et c) renferment des matières liantes susceptibles de se dissoudre ou de se disperser dans l'eau, telles les colles animales ou végétales, les resines melamine-formaldehyde, les résines polyester, l'acétate de polyvinyle et autres analogues. 5.- Articles manufacturés selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisés en ce que les couches a) et c) renferment en mélange avec les fibres cellulosiques,des fibres synthétiques telles que fibres de polyamide, polyester, polyacrylate, polyvinyle, polyoléfine, et autres analogues. 6.- Dispositifs électro-luminescents sous forme de laminés en matière plastique renfermant les articles selon une quelconque des revendications 1 à 5.