<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het vervaardigen van een bekledingslaag op een beeldscherm en een beeldweergaveinrichting met een beeldscherm voorzien van een bekledingslaag.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een antistatische bekledingslaag die uit meer dan een laag bestaat op een beeldscherm en die ten minste een anti-statische laag bevat.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een beeldscherm voorzien van een anti-statische bekledingslaag.
Anti-statische bekledingslagen worden toegepast op beeldschermen van beeldweergeefmrichtingen, in het bijzonder CRT's. Deze lagen zijn in voldoende mate elektrisch geleidend om te bewerkstelligen dat een hoge elektrostatische spanning hoogstens gedurende enkele seconden op het buitenoppervlak van het beeldscherm aanwezig kan zijn. Daardoor wordt vermeden dat een gebruiker een onaangename schok ervaart bij aanraking van een beeldscherm. Tevens wordt de aantrekking van stof uit de omgeving verminderd.
Een van de lagen waaruit de bekledingslaag is samengesteld is een antistatische laag bevattende een elektrisch geleidende verbinding. Bekende bekledingslagen bevatten naast de anti-statische laag lagen met bijvoorbeeld een antireflectieve of antiglare werking of een laag die de krasvastheid verbetert. Gebruikelijk worden deze andere lagen aangebracht door spinnen of spuiten van een silica-laag.
Een werkwijze van de in de eerste alinea vermelde soort is bekend uit "Japan Display'92-pagina 289-292 :"Anti-glare, Anti-reflection and antistatic (AGRAS)
Coating for CRTs 1111 door H. Tohda en anderen. Hierin is een werkwijze beschreven waarin op een beeldscherm door middel van CVD (Chemical Vapor Deposition) een geleidende (anti-statische) SnO-laag wordt aangebracht, waarna door spinnen respectievelijk spuiten en warmtebehandeling een middelste en buitenste Si02-laag wordt aangebracht.
Deze werkwijze is zeer bewerkelijk, en tijdrovend ; het CVD-proces vindt plaats in een aparte reactieruimte. Na het aanbrengen van de SnO-laag wordt het oppervlak bewerkt door middel van polijsten en schoonmaken.
De uitvinding beoogt om een eenvoudige werkwijze te verschaffen voor
<Desc/Clms Page number 2>
het vervaardigen van meerlaags anti-statische bekledingslagen.
Aan de opgave om een eenvoudige werkwijze te verschaffen voor het vervaardigen van een meerlaags anti-statische bekledingslaag wordt volgens de uitvinding voldaan doordat een poreuze laag uit geleidende deeltjes op het beeldscherm wordt aangebracht waarna een tweede laag van een verbinding wordt aangebracht waarbij de genoemde verbinding in de eerste laag binnendringt, waarna de genoemde verbinding wordt omgezet in een aanvullende tweede laag door middel van een behandeling bij verhoogde temperatuur.
De poreuze laag wordt door de binnendringende verbinding zowel afgedicht als gehecht aan het oppervlak van het beeldscherm. Het bewerken van de eerste laag, teneinde een goede hechting tussen de eerste en de tweede laag te verkrijgen, zoals polijsten en schoonmaken van de eerste laag, is niet noodzakelijk. Een aanzienlijke vereenvoudiging van de werkwijze is daardoor mogelijk.
Bij voorkeur moet de werkwijze ook kunnen worden uitgevoerd bij relatief lage temperaturen. Het gebruik van relatief lage temperaturen vermindert in het algemeen de procestijd en de kans op beschadiging door thermische spanningen.
Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is hiertoe gekenmerkt doordat een waterige suspensie van deeles uit met antimoon gedoteerd tinoxide op het beeldscherm wordt aangebracht en vervolgens wordt gedroogd onder vorming van de anti-statische laag, waarna een tweede laag van een alcoholische alcoxysilaanverbinding op de anti-statische laag wordt aangebracht, waarna de alkoxysilaanverbinding wordt omgezet in siliciumdioxide door middel van een behandeling bij verhoogde temperatuur.
Deze uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk om een volgende laag op de anti-statische laag aan te brengen zonder voorafgaande uitharding van de antistatische laag. De alcoxysilaanverbinding is bij relatief lage temperaturen (tot 200 C) om te zetten in silicium dioxide. Een vereenvoudiging van de werkwijze is daardoor mogelijk.
De omzetting in siliciumdioxide vindt bijvoorbeeld plaats door middel van een behandeling van ten minste 30 minuten bij een temperatuur tussen 150 en 170 C.
De alkoxy-groepen van de alkoxysilaanverbinding worden door aangezuurd water omgezet in hydroxy-groepen welke onderling en met hydroxy-groepen van het glasoppervlak van het beeldscherm reageren. Tijdens droging en verwarming ontstaat
<Desc/Clms Page number 3>
door polycondensatie een goed hechtend netwerk van siliciumdioxide.
Het gebruik van waterige suspensies voor de antimoon gedoteerde tinoxide deeltjes heeft als voordeel dat het milieu minder wordt belast. Dit betekent dat derhalve maatregelen om milieuvervuiling te voorkomen niet of minder noodzakelijk zijn, hetgeen een vereenvoudiging van de werkzijze mogelijk maakt. Een verder voordeel is dat de vierkantsweerstand van de verkregen laag laag is, namelijk ongeveer 1-10 MQ. Deze weerstandswaarde is beduidend lager dan waarden die gehaald worden met geleidende lagen op basis van ATO gemaakt op ander wijzen. Een ander voordeel van waterige suspensies is dat de hechting van de ATO-deeltjes aan het beeldscherm voldoende is om na droogvallen van de laag een temperatuurbehandeling achterwege te laten, zodat direct de tweede laag, bijvoorbeeld vanuit een waterige oplossing van een alkoxysilaanverbinding, aangebracht kan worden.
De laag van de alkoxysilaan-oplossing kan direct na droogvallen van de bekledingslaag uit ATO-deeltjes worden aangebracht.
Bij voorkeur wordt de waterige suspensie door middel van spinnen aangebracht. De laagdikte van de eerste laag, welke laagdikte onder meer de optische en elektrische eigenschappen van de bekledingslaag bepaald, is dan goed beheersbaar.
Bij voorkeur wordt de tweede laag door middel van spinnen aangebracht.
Door spinnen van de alkoxysilaan-oplossing ontstaat een homogene, gladde laag. Eventueel wordt een oppervlakte-actieve stof aan de oplossing toegevoegd, bijvoorbeeld in hoeveelheden van 0, 001 tot 5 gew. %.
Onder"spinnen"of"spincoaten"wordt gewoonlijk een werkwijze verstaan waarin op een roterend onderdeel, in dit geval een beeldscherm, een laag wordt aangebracht.
Bij voorkeur worden zowel de eerste als de tweede laag door middel van spinnen aangebracht zonder het roteren van het beeldscherm te stoppen.
Dit heeft als voordeel dat de productie van een tweelaags bekledingslaag in een en dezelfde spinunit kan plaatsvinden. Er hoeft niet van positie gewisseld te worden voor het aanbrengen van de tweede laag. Het beeldscherm blijft roteren zodat eventueel stof er niet op terecht komt doordat de luchtstroming boven het beeldscherm die tijdens het spinnen ontstaat en verhindert dat er stof op het beeldscherm terecht komt, in stand gehouden wordt. Hierdoor is zowel een vereenvoudiging in de werkwijze mogelijk als een verbetering in de kwaliteit van de bekledingslaag.
De werkwijze volgens de uitvinding is toepasbaar voor het aanbrengen
<Desc/Clms Page number 4>
van een bekledingslaag op een beeldscherm voor een beeldweergaveinrichting. In het kader van de uitvinding is ingezien dat de geprefereerde werkwijze toepasbaar is en bij voorkeur toegepast wordt voor het aanbrengen van bekledingslagen op een beeldscherm dat een onderdeel is van een kathodestraalbuis.
In de werkwijze zoals bekend uit het bovenvermelde artikel uit Japan Display wordt een bekledingslaag aangebracht op een beeldscherm als apart onderdeel, dat wil zeggen dat eerst een beeldscherm voorzien wordt van een bekledingslaag en pas nadat het beeldscherm voorzien is van een bekledingslaag de kathodestraalbuis samengesteld wordt. Dit houdt het risico in dat tijdens de samenstelling van de kathodestraalbuis de bekledingslaag beschadigd wordt. Dit risico wordt vermeden door de bekledingslaag aan te brengen op een beeldscherm dat een onderdeel is van een kathodestraalbuis. De bekende werkwijze is daartoe niet geschikt.
De anti-statische laag gemaakt door middel van de werkwijze volgens de uitvinding bevat geleidende, bijvoorbeeld ATO- (Antimoon gedoteerd Tinoxide), deeltjes, waarbij de ATO-deeltjes zorgdragen voor de antistatische eigenschappen van de laag.
De toegepaste geleidende (ATO)-deeltjes zijn bij voorkeur zeer klein en hebben bij voorkeur een afmeting kleiner dan 50 nm. Door deze geringe afmetingen treedt geen zichtbare verstrooiing van licht op en is de gevormde eerste laag transparant. De deeltjes vertonen een voldoende elektrische geleidbaarheid indien de molaire verhouding Sb/Sn minder bedraagt dan 0, 3.
Bij voorkeur is de deeltjesgrootte kleiner dan 30 nm. Door de geringe afmetingen van de ATO-deeltjes manifesteren zich de Van der Waalskrachten, waardoor de hechting van de ATO-deeltjes aan een glazen substraat voldoende is, om de tweede laag aan te kunnen brengen zonder dat een verstoring van de eerste laag optreedt. De ATO-deeltjes worden op het beeldscherm aangebracht vanuit een waterige stabiele ATO-suspensie (hydro-sol). In de suspensie zijn de ATO-deeltjes niet sterisch maar ladinggestabiliseerd. Met een dergelijke suspensie kunnen zeer dunne geleidende lagen vervaardigd worden met een oppervlakteweerstand van ongeveer 1-20 Mn/vierkant. De bereiding van een dergelijke ATO-suspensie is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift US-A-4775412.
Door de kleine deeltjes grootte heeft de laag voldoende mechanische sterkte om zonder uithardstap direct een tweede laag aan te brengen.
De eerste laag wordt bij voorkeur aangevuld met lagen uit siliciumdioxide
<Desc/Clms Page number 5>
met antireflectieve of antiglare werking, welke aanvullende lagen tevens de krasvastheid vergroten. De tweede laag heeft onder meer de functie van hechtmiddel voor de eerste laag met ATO deeltjes. De alkoxysilaanverbinding (bijvoorbeeld TEOS) dringt in de eerste laag binnen en hecht op het onderliggende oppervlak. Bij voorkeur vormt de tweede laag samen met de eerste laag een 2-laags anti-reflectieve laag. Antireflectieve lagen worden toegepast op beeldschermen om reflectieverliezen van doorgaand licht te verminderen en om storende reflecties in afbeeldingen te onderdrukken (speculaire reflectie). Antiglare lagen worden toegepast ter vermindering van de diffuse reflectie van omgevingslicht.
Een geschikte alkoxysilaanverbinding voor toepassing in de werkwijzen volgens de uitvinding is tetraethylorthosilicaat (TEOS). Ook andere op zich bekende alkoxysilaanverbindingen van het type Si (OR) 4 en oligomeren hiervan kunnen worden toegepast, waarin R een alkylgroep, bij voorkeur een Cl-Cs alkylgroep voorstelt. Als oplosmiddel wordt bijvoorbeeld methanol of ethanol toegepast.
De uitvinding heeft tevens betrekking op beeldweergaveinrichting met een beeldscherm voorzien van een anti-statische-antireflex bekledingslaag. Een beeldweergaveinrichting met een beeldvenster voorzien van een antistatische bekledingslaag die uit meer dan een laag bestaat en die ten minste een anti-statische laag bevat, is volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de anti-statische laag direct aan het beeldvenster grenst en geleidende deeltjes met een doorsnede kleiner dan 50 nm bevat gevat in siliciumdioxide welke anti-statische laag overdekt is door een tweede gladde laag bevattende siliciumdioxide, waarbij het samenstel van de eerste en de tweede laag een anti-reflectieve werking heeft voor zichtbaar licht.
De brekingsindex van de anti-statische laag bevattende geleidende (ATO)- deeltjes verschilt in het algemeen van en is hoger dan de brekingsindex van de aanvullende siliciumdioxide-laag. De respectieve laagdikten van een tweelaags-bekleding zijn bij voorkeur zodanig gekozen worden dat destructieve interferentie optreedt bij een centrale golflengte X in het zichtbare gebied, bijvoorbeeld omstreeks 550 nm. Voor die golflengte, en golflengtes in een gebied rondom die golflengte, heeft het lagenpakket antireflectieve werking. Het is de vakman bekend dat de optische dikten n. t (waarin n de brekingsindex en t de laagdikte is) van de lagen gelijk moeten zijn aan X/4, waarbij
X de centrale golflengte is.
Een dergelijke aanvullende laag uit siliciumdioxide kan worden vervaardigd door het aanbrengen van een alcoholische oplossing van een
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
alkoxysilaanverbinding, gevolgd door een behandeling bij verhoogde temperatuur onder vorming van een laag uit siliciumdioxide. Indien de aanvullende laag door spinnen wordt aangebracht hangt de verkregen laagdikte onder meer af van het gebruikte toerental en de viscositeit van de oplossing. Bij voorkeur is de deeltjesgrootte kleiner dan 50 nm.
Bij is nog een derde laag uit siliciumdioxide met antiglare werking aangebracht. Deze laag wordt door spuiten of sproeien van een alcoholische oplossing van een alkoxysilaanverbinding op de eerste aanvullende laag aangebracht, gevolgd door een behandeling bij verhoogde temperatuur onder vorming van een laag uit siliciumdioxide. De verkregen laag is krasvast en heeft antiglare eigenschappen vanwege de door het spuiten ontstane oppervlaktetextuur. De antiglare werking is vrijwel onafhankelijk van de golflengte van het licht. Door spuiten of sproeien van de alkoxysilaan-oplossing ontstaat een matte oppervlaktetextuur, waardoor de verkregen laag antiglare werking vertoont. Hierdoor wordt omgevingslicht diffuus gereflecteerd.
Verdere voordelen van de aanvullende lagen uit siliciumdioxide zijn de verminderde gevoeligheid voor vingerafdrukken en de hogere hardheid en krasvastheid.
Een van de aanvullende lagen kan desgewenst zijn voorzien van een pigment of kleurstof teneinde de lichttransmissie selectief te be nvloeden. Dergelijke pigmenten of kleurstoffen worden zodanig gekozen dat het door de fosforen van een kathodestraalbuis uitgezonden licht selectief wordt doorgelaten, terwijl bijvoorbeeld het omgevingslicht dat tegen de achterzijde van het beeldscherm reflecteert, wordt geabsorbeerd. Voorbeelden van pigmenten zijn overgangsmetaaloxiden, zoals ijzeroxide en chromoxide. Een voorbeeld van een geschikte kleurstof is Rhodamine B.
Aan de waterige oplossing van (ATO)-deeltjes worden in een uitvoeringsvorm van de uitvinding latex-deeltjes uit polypyrrool toegevoegd. De polypryrrool-deeltjes dragen zorg voor lichtabsorberende eigenschappen van de eerste laag. Na droging bevat de eerste laag dan polypyrrool-latex deeltjes.
Als polypyrroolverbinding kunnen polypyrrool, N-gesubstitueerd polypyrrool en -gesubstitueerd polypyrrool worden toegepast. Als substituenten komen in aanmerking alkylgroepen met bijvoorbeeld tot 5 koolstofatomen, arylgroepen, alkoxygroepen, nitrogroepen en halogeenatomen. Dergelijke materialen en de bereiding van latexdeeltjes zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift US-A-4959162, onder andere voor toepassing als antistatische bekledingslaag. Ook dit Amerikaanse
<Desc/Clms Page number 7>
voorkeuroctrooischrift beschrijft een centrifuge- en een re-dispersiestap ter zuivering van de bereide latex. Bij voorkeur bestaan de latexdeeltjes uit ongesubstitueerd polypyrrool.
Vanwege de optische eigenschappen, uniformiteit en homogeniteit van de laag is het wenselijk dat de latexdeeltjes uniforme afmetingen hebben. De latexdeeltjes zijn bolvormig en hebben bij voorkeur een gemiddelde diameter tussen 50 en 150 nm.
Anti-statische en lichtabsorberende eigenschappen zijn in een dergelijke uitvoeringsvorm een enkele laag samengevoegd. Als gevolg van de werkwijze volgens de boven vermelde uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de bekledingslaag een homogeen mengsel van beide soorten deeltjes. De laagdikte van de bekledingslaag bedraagt tussen 50 en 200 nm. De kleur van de bekledingslaag is neutraalgrijs, dat wil zeggen de transmissie is onafhankelijk van de golflengte. Afhankelijk van de laagdikte en de concentratie polypyrrool in de laag is de transmissie instelbaar bijvoorbeeld tussen 90 en 30%, met behoud van het benodigde antistatische effect. Een voldoende antistatische werking van de bekledingslaag wordt bereikt indien de oppervlakteweerstand van de laag een waarde heeft tussen 104 en 1010 0/vierkant.
Zoals hierboven is aangegeven vertoont de combinatie van de bekledingslaag en de aanvullende laag uit siliciumdioxide antireflectieve werking indien de optische laagdikten van deze lagen gelijk zijn aan ongeveer X/4. De gewenste laagdikten kunnen gemakkelijk proefondervindelijk worden vastgesteld. Belangrijke procesparameters zijn hierbij toerental tijdens het spinnen, temperatuur en viscositeit van de oplossing.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden en een tekening, waarin
Figuur 1 een beeldweergaveinrichting toont,
Figuur 2 in doorsnede en schematisch een beeldvenster van een beeldweergaveinrichting toont,
Figuren 3a tot en met 3c een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding illustreren,
Figuur 4 de transmissie T (in %) als functie van de golflengte X (in nm) van een bekledingslaag volgens de uitvinding weergeeft,
Figuren 5a en 5b de relatieve reflectie R (in %) als functie van de golflengte X (in nm) weergeeft van een coating bestaande uit ATO- (en polypyrrool)- deeltjes met daarop een aanvullende laag uit siliciumdioxide en met een tweede
<Desc/Clms Page number 8>
aanvullende antiglare laag uit siliciumdioxide.
Figuur 1 toont schematisch een opengewerkt aanzicht van een kathodestraalbuis 1 met een glazen omhulling 2, welke een beeldscherm 3, een konus 4 en een hals 5 omvat. In de hals bevindt zich een elektronenkanon 6 voor het opwekken van een elektronenbundel. Deze elektronenbundel wordt op een fosforlaag aan de binnenzijde 7 van het beeldscherm 3 gefocusseerd. De elektronenbundel wordt in bedrijf over het beeldscherm 3 afgebogen in twee onderling loodrechte richtingen met behulp van een (hier niet getoond) afbuigspoelenstelsel. Het beeldscherm 3 is aan de buitenzijde voorzien van een antistatische bekledingslaag 8 volgens de uitvinding.
Figuur 2 toont in doorsnede en schematisch een beeldscherm volgens de uitvinding. Op het beeldscherm 3 is een anti-statische bekledingslaag 8 aangebracht. De anti-statische bekledingslaag 8 bevat een eerste laag 9 (AS), een tweede laag 10 en een derde laag 11. De eerste laag 9 bevat geleidende deeltjes 12, in dit voorbeeld deeltjes uit met antimoon gedoteerd tinoxide, gevat in een tweede verbinding, in dit voorbeeld siliciumdioxide. De tweede laag is gevormd uit de tweede genoemde verbinding, in dit voorbeeld derhalve siliciumdioxide. De eerste laag en de tweede laag vormen tezamen een anti-reflectie filter (AR). Hiertoe is de dikte van beide lagen 9 en 10 ongeveer X/4 waarbij X in het zichtbare gebied, bijvoorbeeld tussen de 500 en 600 nm, gelegen is.
De eerste laag kan voorzien zijn van polypyrrool latex deeltjes waarbij de transmissie eigenschappen van de eerste laag bepaald kunnen worden. De derde laag 11 (AG) zorgt voor een anti-glare werking en bestaat bijvoorbeeld uit opgespoten siliciumdioxide.
Figuren 3a tot 3c illustreren een werkwijze volgens de uitvinding.
Op het beeldscherm 3 wordt een poreuze laag 31 aangebracht.
Bijvoorbeeld en bij voorkeur gebeurd dat door een waterige oplossing van geleidende (ATO) deeltjes, op het beeldscherm aan te brengen en te drogen. Over de laag 31 wordt een tweede laag 32 van een verbinding aangebracht, waarbij de genoemde verbinding in de eerste laag binnendringt. Na aanbrengen van de tweede laag wordt een warmtebehandeling uitgevoerd. Hierdoor wordt een siliciumdioxide laag gevormd.
Vervlogen wordt een derde laag aangebracht voor een anti-glare werking, bijvoorbeeld door spuiten van een siliciumdioxide anti-glare laag.
Hiervolgend worden enige uitvoeringsvormen van de uitvinding verder vermeld.
<Desc/Clms Page number 9>
Uitvoeringsvoorbeeld 1.
Een waterige ATO-suspensie wordt bereid zoals bijvoorbeeld is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift US-A-4775412. Daarbij worden SnC12 en SbC13 opgelost in verdund zoutzuur, waarna aan de oplossing ammoniumbicarbonaat wordt toegevoegd. In een autoclaaf wordt door hydrothermale omzetting een hydrosol van tinoxide gedoteerd met antimoon gevormd. De ATO-deeltjes zijn kleiner dan 30 nm. In een typisch voorbeeld bedraagt de molaire Sb/Sn-verhouding 0, 3. De waterige ATO-suspensie bedraagt 5 gew. %. Deze ATO-suspensie wordt op het beeldscherm aangebracht en gedroogd.
Er is of wordt een oplossing van een alkoxysilaanverbinding vervaardigd volgens tabel 1.
EMI9.1
<tb>
<tb>
Tabel <SEP> 1 <SEP> : <SEP> bereiding <SEP> TEOS-oplossing <SEP> (250 <SEP> ml)
<tb> Samenstelling <SEP> en <SEP> aanmaakmethode <SEP> : <SEP>
<tb> * <SEP> voeg <SEP> samen <SEP> (gram) <SEP> : <SEP>
<tb> - <SEP> TEOS <SEP> 11, <SEP> 25 <SEP>
<tb> - <SEP> ethanol <SEP> 5, <SEP> 63 <SEP>
<tb> - <SEP> 0, <SEP> 175 <SEP> M <SEP> HCL <SEP> 5, <SEP> 63 <SEP>
<tb> * <SEP> 30 <SEP> min <SEP> hydrolyseren
<tb> * <SEP> aanvullen <SEP> met <SEP> ethanol/butanol <SEP> (1 <SEP> : <SEP> 1) <SEP> tot <SEP> 250 <SEP> ml
<tb>
Op de eerste laag verkregen zoals hierboven beschreven (een gedroogde laag bevattende geleidende deeltjes (bijvoorbeeld ATO)) wordt, bijvoorbeeld door middel van spinnen, een laag van de TEOS-oplossing vervaardigd volgens tabel l aangebracht.
De laag wordt gedurende ongeveer 90 minuten op een temperatuur van 160 C gehouden, waarbij een goed hechtende, gladde laag uit siliciumdioxide wordt gevormd. Deze aanvullende laag uit siliciumdioxide heeft bijvoorbeeld een laagdikte van 135 nm en een brekingsindex van 1, 44. Tezamen met de anti-statische laag bevattende
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
ATO-deeltjes waarbinnen siliciumdioxide is binnengedrongen, welke anti-statische laag een brekingsindex van 1, en een laagdikte van 60 nm heeft, heeft deze lagencombinatie antireflectieve werking. Opgemerkt wordt dat de volgorde van aanbrengen van de lagen van belang is.
Zou eerst de siliciumoxide laag worden aangebracht en vervolgens de ATO-deeltjes bevattende laag, dan zou de hechting van de bekledingslaag minder goed zijn en bovendien zou de brekingsindex van de ATOdeeltjes bevattende laag anders zijn, namelijk ongeveer 1. en zou deze laag niet of nauwelijks siliciumoxide bevatten.
De optische zowel als mechanische eigenschappen van het samenstel van eerste en tweede laag zijn derhalve afhankelijk van de volgorde waarop de lagen worden aangebracht. Bij voorkeur worden de anti-statische laag en de tweede laag door ., oo n aangebracht. Bij voorkeur geschiedt dit in een en dezelfde spin-eenheid zonder het spinnen van het beeldscherm te stoppen. Dit vereenvoudigt de werkwijze en verhindert dat er stof op het beeldscherm terecht komt.
Vervolgens wordt, indien gewenst, met een TEOS-oplossing en een zelfde temperatuurbehandeling door middel van spuiten een tweede aanvullende laag uit siliciumdioxide aangebracht. Deze laag heeft een matte oppervlaktetextuur met antiglare werking. De verkregen coating is hierdoor minder gevoelig voor vingerafdrukken.
Bovendien wordt de reflectie minder afhankelijk van de golflengte, doordat het opvallende licht diffuus verstrooid wordt. De hierboven beschreven werkwijze kan toegepast worden om op een los beeldscherm, dat wil zeggen een beeldscherm dat (nog) geen onderdeel van een kathodestraalbuis is, een bekledingslaag (twee-laags of meerlaags) aan te brengen. Bij voorkeur wordt de werkwijze echter toegepast om een bekledingslaag aan te brengen op een beeldscherm dat een onderdeel is van een kathodestraalbuis. De kans op beschadiging van de bekledingslaag is dan verminderd.
Uitvceringsvoorbeeld 2.
Dit uitvoeringsvoorbeeld beschrijft een werkwijze en een beeldweergaveinrichting waarbij de eerste laag tevens de transmissie van zichtbaar licht beinvloedt, en wel door incorporatie van polypyrrool-latex deeltjes in de eerste laag.
Polypyrrool worden bereid door een mengsel van 0, g pyrrool, 8, g FeClHO en 1 g polyvinylalcohol (als sterische stabilisator) in 100
<Desc/Clms Page number 11>
ml water minimaal gedurende 10 uur krachtig te roeren totdat de oplossing helder is. De vorming van polypyrrool-deeltjes is zichtbaar aan de zwartkleuring van het mengsel. De verkregen suspensie wordt gedialyseerd tegen gedemineraliseerd water ter verwijdering van Fe-en Cl'-ionen. Na dialyse worden aan de suspensie enkele milliliters ethanol, butanol en ethylacetaat toegevoegd. De suspensie wordt tenslotte gefiltreerd over een cm en een 0, 2p. m filter uit polyamide. Elektronenmicroscopisch onderzoek toont aan dat de latexdeeltjes regelmatig bolvormig en monodispers zijn met een gemiddelde deeltjesgrootte van 80 nm.
De bereiding van een ATO-suspensie is die van voorbeeld 1.
Gelijke volumina van de beide suspensies worden vervolgens gemengd onder vorming van een stabiele suspensie van ATO-en polypyrrooldeeltjes. Deze suspensie wordt vervolgens op een beeldscherm aangebracht met behulp van spincoaten. Na droging is een homogene, neutraalgrijze bekledingslaag met een laagdikte van 60 nm gevormd en met een weerstand van 1 MO/vierkant. Dit is ruim voldoende voor de gewenste antistatische werking (oppervlakteweerstand tussen 104 en 1010 0 is wenselijk) en verschaft de mogelijkheid om door middel van wijzigingen in de laagdikte en de concentratie van het polypyrrool de lichttransmissie eigenschappen op de gewenste waarde ter brengen, met het behoud van het benodigde antistatische effect. De transmissie T (in %) als functie van de golflengte (in nm) van de verkregen bekledingslaag is weergegeven in figuur 4.
De verkregen weerstandswaarde van de bekledingslaag volgens de uitvinding is beduidend lager dan waarden die gehaald worden met lagen uit siliciumdioxide waarin ATO-deeltjes of waarin polypyrrooldeeltjes met sterische stabilisator zijn gedispergeerd. Voor dergelijke lagen is de weerstand ongeveer 100 MO.
Een oplossing van een alkoxysilaanverbinding wordt vervaardigd met de volgende samenstelling : 0, 9 mol tetraethylorthosilicaat (TEOS), 3, 6 mol water, 5. 10-4 mol salpeterzuur, aangevuld tot 1 liter met ethanol.
Op de eerste laag verkregen volgens uitvoeringsvoorbeeld 2 wordt door middel van spinnen een laag van de TEOS-oplossing aangebracht. De laag wordt gedurende 30 minuten op een temperatuur van 160. C gehouden, waarbij een goed hechtende, gladde laag uit siliciumdioxide wordt gevormd. Deze aanvullende laag uit siliciumdioxide heeft een laagdikte van 135 nm en een brekingsindex van 1, 44.
Tezamen met de bekledingslaag bevattende ATO- en polypyrrooldeeltjes met een
<Desc/Clms Page number 12>
brekingsindex van 1, 62 en een laagdikte van 60 nm heeft deze lagencombinatie antireflectieve werking.
Vervolgens wordt met dezelfde TEOS-oplossing en een zelfde temperatuurbehandeling door middel van spuiten een tweede aanvullende laag uit siliciumdioxide aangebracht. Deze laag heeft een matte oppervlaktetextuur met antiglare werking. De verkregen coating is hierdoor minder gevoelig voor vingerafdrukken.
Bovendien wordt de reflectie minder afhankelijk van de golflengte, doordat het opvallende licht diffuus verstrooid wordt.
In figuur 5a is de relatieve reflectie R (in %) als functie van de golflengte X (in nm) weergegeven van een coating bestaande uit de hierboven beschreven bekledingslaag van ATO-deeltjes (voorbeeld 1) met daarop de aanvullende laag uit siliciumdioxide en een anti-glare laag (curve A). Als referentie bij de meting wordt ongecoat beeldschermglas gebruikt.
In figuur 5b is de relatieve reflectie R (in %) als functie van de golflengte À (in nm) weergegeven van een coating bestaande uit de hierboven beschreven bekledingslaag van ATO- en polypyrrooldeeltjes (voorbeeld 2) met daarop de aanvullende laag uit siliciumdioxide (curve A). Als referentie bij de meting wordt ongecoat beeldschermglas gebruikt. Curve B toont het effect van de aanvullende antiglare laag. De antireflectieve werking van de coating is minder golflengteafhankelijk geworden.
De krasvastheid van de buitenste laag wordt getest door middel van een kegelvormige diamant die met een kracht van 50 g over het oppervlak wordt bewogen, waarbij geen met het blote oog zichtbare kras wordt gevormd.
De hardheid wordt getest door middel van een potloodtest, waarbij potloden met verschillende hardheden met een kracht van 7, 5 N onder een hoek van 45. met een snelheid van 0, 05 m/s over het oppervlak van de laag worden bewogen. De laag volgens de uitvinding heeft volgens deze test een hardheidsgraad van 3H tot 4H.
Met behulp van de uitvinding worden op eenvoudige wijze effectieve antistatische en, indien gewenst, lichtabsorberende bekledingslagen vervaardigd en aangebracht op een beeldscherm van een kathodestraalbuis, waarbij het mogelijk is de lichttransmissie eigenschappen al dan niet in afhankelijkheid van de golflengte van het licht naar wens aan te passen.