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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
den Bereich von leitfähigen
Schichten auf Basis von Metalloxiden.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Leitfähige Schichten, die auf ein
biegsames lichtdurchlässiges
Substrat aufgetragen sind, haben wichtige Anwendungen in verschiedenen
elektronischen und optoelektronischen Einrichtungen gefunden. Ein
besonderer nutzbarer Typ von lichtdurchlässiger leitfähiger Schicht
basiert auf Metalloxiden. Diese Metalloxide können nach verschiedenen, ziemlich
umständlichen
Verfahren auf ein Substrat aufgetragen werden. Ein Überblick
findet sich in "Transparent Conductors - A Status Review", K. L.
Chopra et al, Thin Solid Films, 102, (1983), S. 1–46.
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Die wichtigsten, in leitfähigen Schichten
benutzten Metalloxide sind nicht-stöchiometrische und dotierte
Oxide von Zinn, Indium, Cadmium, Zink und verschiedenen Legierungen
derselben. Als allgemein bekannte Beispiele letzterer Kategorie
sind folgende zu nennen : mit Antimon (ATO) oder Fluor (FTO) dotiertes
Zinnoxid (TO), mit Zinn (ITO) dotiertes Indiumoxid (IO) und mit
Indium (IZO) dotiertes Zinkoxid. Diese Metalloxide weisen einen
hohen Durchlaßgrad
im sichtbaren Spektralbereich, einen hohen Reflexionsgrad im spektralen IR-Bereich
und eine nahezu metallische Leitfähigkeit auf. Die elektrischen
und optischen Eigenschaften dieser Materialien können durch Steuerung der Auftragsparameter
in angemessener Weise eingestellt werden.
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Anwendungen dieser lichtdurchlässigen leitfähigen Schichten
auf biegsamen Substraten können
aufgeteilt werden in
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- – hochleitende
Schichten (<0,5
kΩ/Quadrat)
mit Anwendungen in Anzeigen (elektrolumineszierenden Anzeigen, Flüssigkristall-Einrichtungen, Plasmabildschirmen),
Tastbildschirmen, Sonnenzellen und intelligenten Fenstern,
- – leitende
Schichten (>0,5 kΩ/Quadrat)
mit Anwendungen in EMI-Abschirmfolien,
elektrolumineszierenden Lampen und Membranschaltern.
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Zu anderen Anwendungen gehören Heizelemente
für Flugzeug-
und Autofenster, wärmereflektierende Spiegel,
Antireflexionsschichten und Gassensoren.
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Beispiele für Verweisungen, die von den
verschiedenen Anwendungen von leitfähigen Schichten auf der Basis
von Metalloxiden handeln, sind:
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- – der
Gebrauch von TO-Schichten in Sonnenzellen wird in JP-A 05-218477, JP-A 05-218476
und EP 290345 und der
Gebrauch von FTO-Schichten
wird in JP-A 05-017878 beschrieben,
- – der
Gebrauch von verschiedenen Metalloxidschichten in elektrolumineszierenden
Anzeigen wird beschrieben in z. B. JP-A 09-024574, JP-A 08-281857, FR 2728082,
JP-A 08-031572 und JP-A 01-081112.
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Eine erste Hauptkategorie von Auftragstechniken
zur Bildung von Metalloxidschichten auf einem Substrat ist Aufdampfung.
Diese Technik kann weiter in Nachoxidation von Metallfolien, reaktive
Aufdampfung, aktivierte reaktive Aufdampfung und direkte Aufdampfung
aufgeteilt werden. Eine zweite Hauptkategorie ist Zerstäubung, die
weiter in reaktive Zerstäubung
metallischer Proben, direkte Zerstäubung von Oxidproben und Ionenstrahlzerstäubung aufgeteilt
werden kann. Noch weitere Typen von Abscheidungstechniken sind reaktive Ionenplattierung,
chemische Aufdampfung, Sprühpyrolyse,
die Tauchbeschichtungstechnik, chemische Lösungszüchtung, die reaktive Triodenzerstäubung und
die Glimmentladungszusammensetzung.
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Aus der wissenschaftlichen Literatur
(M. Watanabe, Jpn. J. Appl. Phys., 9 (1970) 1551, T. Nishino und Y.
Hamakawa, Jpn. J. Appl. Phys., 9 (1970) 1085, G. Bauer, Ann. Phys.
(Paris) , 30 (1937) 433, G. Rupprecht, Z. Phys , 139 (1954) 504,
M. Watanabe, Jpn. J. Phys , 9 (1970) 418) ist bekannt, daß eine sehr
dünne (max. 50
nm starke), durch Aufdampfung aufgetragene Sn-Schicht (oder In-
oder Zn-Schicht) oxidiert werden kann, wodurch eine lichtdurchlässige elektrisch
leitende Schicht gebildet wird. Ein wichtiger Nachteil dieses Verfahrens
liegt darin, daß die
Oxidation mit dickeren Schichten nicht vollständig sein kann. Wahrscheinlich
infolge der Art der Metallfolie, d. h. sie ist eine kontinuierliche
Phase, wird das Durchdringen von Sauerstoff durch diesen Film nicht
ausreichend sein.
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AUFGABEN DER
VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Verfahren für
die Herstellung einer leitenden Metalloxidschicht auf einem Substrat
bereitzustellen, das weniger umständlich und wirtschaftlicher
ist als die schon bestehenden obenbeschriebenen Verfahren.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung
von dickeren Metalloxidschichten erlaubt, als mit den aus dem aktuellen
Stand der Technik bekannten Verfahren möglich ist.
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KURZE DARSTELLUNG
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Gelöst werden die erfindungsgemäßen Aufgaben
durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schicht auf Basis eines
leitfähigen
Metalloxids auf einem Substrat, wobei das Verfahren der Reihe nach
durch die nachstehenden Schritte gekennzeichnet wird:
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- (a) Herstellung eines wäßrigen Mediums,
das zumindest einen Metallsalztyp enthält,
- (b) chemische Reduktion des Metallsalzes mittels eines Reduktionsmittels
zur Bildung einer Dispersion von Metallteilchen,
- (c) Waschen der Dispersion von Metallteilchen,
- (d) Auftrag der gewaschenen Dispersion auf ein Substrat, wobei
eine aufgetragene, Metallteilchen enthaltende Schicht erhalten wird,
und
- (e) oxidierende Verarbeitung der aufgetragenen Schicht zur Bildung
einer leitenden, Metalloxidteilchen enthaltenden Schicht.
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In einer ganz besonders bevorzugten
Ausführungsform
ist das Metalloxid Zinnoxid oder ein Gemisch aus den Oxiden von
Zinn und einem anderen Metall. Die Oxidationsverarbeitung ist vorzugsweise
eine Wärmeverarbeitung
in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung
ersichtlich.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Eine Erläuterung des Verfahrens zur
Herstellung einer Schicht auf Basis eines leitfähigen Metalloxids auf dem lichtdurchlässigen Träger folgt
im nachstehenden anhand der bevorzugten Ausführungsform, in der das Metalloxid
Zinnoxid ist.
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In einem ersten Schritt (a) wird
eine wäßrige Lösung eines
Zinn(IV)-Salzes angefertigt. Ein ganz geeignetes Zinnsalz ist Zinn(IV)-Chlorid.
Zum Aufrechterhalten einer ausreichenden Menge an Zinnionen in der Lösung ist
die Zugabe eines Komplexiermittels wünschenswert. Ein bevorzugtes
Komplexiermittel ist die allgemein bekannte Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
oder eine homologe Verbindung oder ein Salz von EDTA. Ein weiteres
bevorzugtes Komplexiermittel ist Citrat, z. B. Triammoniumcitrat.
Zu weiteren geeigneten Komplexiermitteln zählen Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA),
Trans-l,2-diaminocyclohexan-N,N,N',N'-tetraessigsäure (CDTA),
Ethylenglycol-O,O'-bis-(2-aminoethyl)-N,N,N',N'-tetraessigsäure (EGTA), N-(2-Hydroxyethyl)-ethylendiamin-N,N,N'-triessigsäure (HEDTA),
usw.
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In einem folgenden Schritt werden
die Zinnionen in der Lösung
durch Zugabe eines Reduktionsmittels zu hochdispergierten Metallzinnteilchen
reduziert. Ein bevorzugtes Reduktionsmittel ist KBH4.
Ein weiteres geeignetes Reduktionsmittel ist Natriumhyposulfit.
Weiterhin sind ebenfalls Glukose, Formaldehyd und Hypophosphorsäure zu nennen.
Das Reduktionsmittel kann als festes Pulver der Zinnsalz-Beginnlösung zugesetzt werden.
Andererseits kann das Reduktionsmittel separat in einem zweiten
wäßrigen Medium
gelöst
und durch Einzeleinlauf oder Doppeleinlauf der Zinnsalzlösung zugesetzt
werden. Beim Doppeleinlauf werden das wäßrige Medium, das das Zinnsalz
enthält,
und die zweite Lösung,
die das Reduktionsmittel enthält,
vorzugsweise gleichzeitig einem dritten wäßrigen Medium zugesetzt.
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Um die durch Reduktion gebildeten
Metallzinnteilchen in kolloidaler Dispersion zu halten, wird einer der
drei benutzten wäßrigen Lösungen vorzugsweise
ein Schutzbindemittel zugesetzt. Dieses Schutzbindemittel wird vorzugweise
dem dritten wäßrigen,
schon die zwei anderen Medien enthaltenden Medium zugesetzt. Als
Schutzbindemittel bevorzugt man insbesondere Carboxymethylcellulose
(CMC), vorzugsweise des Typs mit hoher Viskosität. Zu weiteren möglichen
Bindemitteln zählen
Gelatine, Gummiarabicum, Poly(acrylsäure), Polyvinylalkohol, Cellulose-Derivate
und andere Polysaccharide.
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Nach wesentlich beendeter Reduktion
werden die überflüssigen Ionen
im wäßrigen Medium
in einem Waschschritt (Schritt c) aus dem Medium entfernt, wobei
vorzugsweise Ultrafiltration und/oder Diafiltration angewandt werden.
Diesem Waschvorgang kann eine Ultrazentrifugation vorangehen. Jede
der bei der Herstellung benutzten Lösungen kann ein sogenanntes
Dispergierhilfsmittel enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform
wird diese Verbindung im letzten Schritt der Herstellung der Diafiltrationsflüssigkeit
zugesetzt. Geeignete Dispergierhilfsmittel für Zinn sind Pyrophosphate,
insbesondere ein Hexametaphosphat wie Natriumhexametaphosphat. Aufgrund
der hohen Affinität
des Phosphats zu Metalloxiden erfolgt eine sofortige Absorption
des Phosphats an der frisch gebildeten Metalloxidoberflächenschicht,
die nach Entfernung des Überschusses
an Reduktionsmittel während
der ersten Stufe des Waschschritts gebildet wird. Diese Absorption
von Phosphaten steuert den weiteren Oxidation/Passivations-Vorgang,
die zum Erhalt einer sehr dünnen
und stabilen Metalloxidhülle
führt.
Aufgrund der Adsorption der Phosphate erhalten die Zinnteilchen
fernerhin eine negative Ladung. Infolge der dabei eintretenden elektrostatischen
Abstoßung
werden sie in Dispersion gehalten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Zinnteilchen ultrafiltriert, z. B. durch eine Fresenius F60-Patrone,
und anschließend
mit einer Lösung
von Natriumhexametaphosphat in Wasser/Ethanol (98,5/1,5) diafiltriert.
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Nach Zugabe eines oder mehrerer Gießmittel
wird das gewaschene wäßrige Medium
nach einer herkömmlichen
Gießtechnik,
wie Kaskadenbeschichtung, Vorhangbeschichtung, Wirbelbeschichtung,
Extrusionsbeschichtung und Luftpinselbeschichtung, auf ein Substrat,
vorzugsweise ein lichtdurchlässiges
Substrat, aufgetragen (Schritt d). Nach dem Auftragsschritt wird
die Schicht getrocknet.
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Zu geeigneten Gießmitteln zählen nicht-ionische Mittel
wie Saponine, Alkylenoxide, z. B. Polyethylenglycol, Polyethylenglycol/Polypropylenglycol-Kondensationsprodukte,
Polyethylenglycolalkylester oder Polyethylenglycolalkylarylester,
Polyethylenglycolester, Polyethylenglycolsorbitanester, Polyalkylenglycolalkylamine oder
-alkylamide, Silikon-Polyethylenoxid-Addukte,
Glycidol-Derivate, Fettsäureester
von mehrwertigen Alkoholen und Alkylester von Sacchariden, anionische
Mittel, die eine Säuregruppe
wie eine Carboxyl-, eine Sulfo-, eine Phospho-, eine Schwefelester-
oder eine Phosphorestergruppe enthalten, amfolytische Mittel wie
Aminosäuren,
Aminoalkylsulfonsäuren,
Aminoalkylsulfate oder -phosphate, Alkylbetaine und Amin-N-oxide,
und kationische Mittel wie Alkylaminsalze, alifatische, aromatische
oder heterocyclische quaternäre
Ammoniumsalze, und alifatische oder heterocyclische ringhaltige
Phosphonium- oder Sulfoniumsalze. Weitere geeignete Tenside sind
Perfluoralkylgruppen enthaltende Verbindungen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird als Gießmittel Saponin benutzt.
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Die Stärke der erhaltenen Zinnschicht
liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 1,5 μm.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Substrat, auf das die Zinnschicht
aufgetragen wird, ein lichtdurchlässiges Substrat. Ein ganz geeignetes
Substrat ist ein Glassubstrat. Eine solche Anordnung ist besonders
nutzbar zur Verwendung in einer elektronischen oder optoelektronischen Einrichtung.
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Als Alternative für Glas kann als Substrat für die Zinnschicht
ein lichtdurchlässiges
polymeres Harz verwendet werden. Nutzbare Träger aus lichtdurchlässigem organischem
Harz sind z. B. Cellulosenitratfolie, Celluloseacetatfolie, Polyvinylacetalfolie,
Polyimidfolie, Polystyrolfolie, Polyethylenterephthalatfolie, Polycarbonatfolie,
Polyvinylchloridfolie oder Poly-α-olefinfolien
wie Polyethylen- oder Polypropylenfolie. Die Stärke solcher Träger aus
organischem Harz liegt vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,35 mm. In
einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist der Träger
eine mit einer Haftschicht überzogene Polyethylenterephthalatschicht.
Der Auftrag dieser Haftschicht kann vor oder nach dem Verstrecken
des Polyesterfilmträgers
vorgenommen werden. Der Polyesterfilmträger wird vorzugsweise bei erhöhter Temperatur von
z. B. 70–120°C biaxial
gestreckt, wodurch seine Stärke
um etwa 1/2 bis 1/9 oder mehr verringert und seine Oberfläche 2 bis 9mal
erhöht
wird. Das Verstrecken kann in zwei Stufen erfolgen, d. h. ein Querverstrecken und
ein Längsverstrecken,
dieser Reihenfolge nach, umgekehrt oder gleichzeitig. Die eventuelle
Haftschicht wird vorzugsweise zwischen dem Längs- und Querverstrecken in
einer Stärke
von 0,1 bis 5 mm aus einem wäßrigen Medium
aufgetragen. Die Haftschicht enthält vorzugsweise, wie in der
europäischen
Patentanmeldung
EP 0 464 906 beschrieben,
ein Homopolymer oder Copolymer eines ein kovalent gebundenes Chloratom enthaltenden
Monomers. Beispiele für
solche zur Verwendung in der Haftschicht geeigneten Homopolymere oder
Copolymere sind z. B. Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, ein
Copolymer von Vinylidenchlorid, einem Acrylsäureester und Itakonsäure, ein
Copolymer von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, ein Copolymer von
Vinylchlorid und Vinylacetat, ein Copolymer von Butylacrylat, Vinylacetat
und Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid, ein Copolymer von Vinylchlorid,
Vinylidenchlorid und Itakonsäure,
ein Copolymer von Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylalkohol usw.
Bevorzugt werden wasserdispergierbare Polymere, da sie einen Auftrag
der Haftschicht aus einem wäßrigen Medium
erlauben, was aus ökologischer
Sicht vorteilhaft ist.
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Die Bildung der Metallschicht ist
anhand der bevorzugten Ausführungsform,
in der das Metall Zinn ist, beschrieben. Der Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung ist jedoch nicht auf Zinn beschränkt, sondern umfaßt ebenfalls
andere Metalle, die gemäß einer ähnlichen
Technik dünne
Metallschichten bilden können
und deren Oxid leitfähig
ist. Als mögliche
andere Metalle sind Al, Ga, In, Ge, Bi, As und Sb zu nennen.
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Weiterhin können ebenfalls Gemische aus
zwei oder mehr Metallsalzen reduziert und aufgetragen werden. In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Gemisch eine Kombination eines Zinnsalzes und eines anderen
Metallsalzes, z. B. eines Antimonsalzes.
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Man soll sich bewußt sein,
daß die
Wahl des (der) Metallsalze(s), des eventuell benutzten Komplexiermittels,
des Bindemittels und des Dispergierhilfsmittels, des Reduktionsmittels
usw. für
jedes Metall (oder Kombination von Metallen) erneut optimal sein
muß und
die bevorzugten Ausführungsformen
in den meisten Fällen von
den bevorzugten Ausführungsformen,
in denen das Metall Zinn ist, abweichen.
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In einem letzten Schritt (e) werden
die in der aufgetragenen Schicht enthaltenen Metallteilchen zu einem
Metalloxid oder einem Gemisch aus Metalloxiden oxidiert. In einer
ganz besonders bevorzugten und einfachen Ausführungsform handelt es sich
bei der Oxidationsverarbeitung um eine Wärmeverarbeitung in einer sauerstoffhaltigen
Atmosphäre.
Dabei kann ganz einfach vorgegangen werden, indem das Substrat und
die Metallschicht unter normalen Luftbedingungen in einen heißen Ofen
eingegeben werden. Zum Beispiel im spezifischen Fall eines mit einer
Sn-Teilchen enthaltenden Schicht überzogenen Glassubstrats wird
der Ofen etwa sechs Stunden bei einer Temperatur zwischen 400 und
600°C unter
gängigen
Luftbedingungen betrieben. Die Oxidation einer aufgetragenen Metallschicht
verläuft
zügiger
als die Oxidation einer aufgedampften Metallschicht, wahrscheinlich
infolge der diskreten Art der Metallteilchen im Gegensatz zu der
Art einer aufgedampften Metallfolie, die eine kontinuierliche Phase
bildet. Dadurch, daß die
Durchdringung von Sauerstoff durch relativ dicke Schichten möglich bleibt,
kann eine vollständige
Oxidation dieser relativ dicken Schichten erzielt werden.
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Die endgültige erhaltene Leitfähigkeit
wird durch Messung des relativen elektrischen Widerstands ausgewertet.
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Die so hergestellten Schichten auf
der Basis eines leitfähigen
Metalloxids auf einem Substrat können in
vorteilhafter Weise in verschiedenen Typen von elektronischen oder
optoelektronischen Einrichtungen wie den eingangs aufgelisteten
zum Einsatz kommen.
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Die vorliegende Erfindung wird nun
anhand der folgenden Beispiele veranschaulicht, ohne sie aber darauf
zu beschränken.
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BEISPIELE
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Beispiel 1
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Herstellung und Auftrag
einer Zinndispersion
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Die nachstehenden Lösungen werden
angefertigt:
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Die Zinndispersion wird folgendermaßen angefertigt:
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Zu Lösung 3, die auf 40°C gehalten
und bei 450 TpM gerührt
wird, gibt man gleichzeitig Lösung
1 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 200 ml/Min. und Lösung
2 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 117 ml/Min. Nach beendeter Reduktion wird die Zinndispersion
durch eine Fresenius F60-Patrone ultrafiltriert und mit einer 0,2%igen
Lösung
von Natriumhexametaphosphat in Wasser/Ethanol (98,5/1,5) (Dispersion
1) diafiltriert. Die Dispersion wird gerührt und es werden 10 ml einer
12,5%igen Lösung
von Saponine Quillaya (Schmittmann) in Wasser/Ethanol (80/20) zugesetzt.
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Die Teilchengrößenverteilung der Dispersion
(Gewichtsmittel σwa) wird mit dem Scheibenzentrifuge-Fotosedimentometer
BI-DCP von BROOKHAVEN analysiert. Es wird ein dwa von
93 nm (σwa = 12) erhalten.
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Diese Zinndispersion wird mit einem
Luftpinsel von 75 μm
auf ein Glassubstrat (FIACHGLAS AG) aufgetragen. Diese Schicht hat
einen seitlichen elektrischen Widerstand von 2,4 × 1012 Ohm/Quadrat und eine optische visuelle
Dichte von mehr als 3,00.
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Der seitliche elektrische Widerstand
wird mit einem "Pico Ampero Meter" von Keithley nach DIN 53482 gemessen,
die Dichte mit einem optischen Densitometer von Macbeth.
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Herstellung
einer leitenden lichtdurchlässigen
Schicht
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Anschließend wird die aufgetragene
Schicht 6 h in einem Ofen von 600°C
erhitzt. Es werden ein seitlicher elektrischer Widerstand von 2 × 106 Ohm/Quadrat und eine optische visuelle
Dichte von 0,40 erhalten.
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Beispiel 2
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Herstellung
und Auftrag von Zinndispersionen
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Man benutzt die gleichen Lösungen 2
und 3 wie im vorigen Beispiel. Die folgenden neuen Lösungen werden
angefertigt:
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Drei Zinndispersionen werden folgendermaßen angefertigt:
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Zu Lösung 3, die auf 40°C gehalten
und bei 450 TpM gerührt
wird, gibt man gleichzeitig Lösung
4 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 200 ml/Min. und Lösung
2 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 117 ml/Min. (Zinndispersion 2).
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Zu Lösung 3, die auf 40°C gehalten
und bei 450 TpM gerührt
wird, gibt man gleichzeitig Lösung
5 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 200 ml/Min. und Lösung
2 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 117 ml/Min. (Zinndispersion 3).
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Zu Lösung 3, die auf 40°C gehalten
und bei 450 TpM gerührt
wird, gibt man gleichzeitig Lösung
6 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 200 ml/Min. und Lösung
2 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 117 ml/Min. (Zinndispersion 4).
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Nach beendeter Reduktion werden die
Zinndispersionen durch eine Fresenius F60-Patrone ultrafiltriert
und mit einer 0,2%igen Lösung
von Natriumhexametaphosphat in Wasser/Ethanol (98,5/1,5) diafiltriert. Die
Dispersionen werden gerührt
und es werden 10 ml einer 12,5%igen Lösung von Saponine Quillaya (Schmittmann)
in Wasser/Ethanol (80/20) zugesetzt.
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Die Teilchengrößenverteilung der Dispersion
(Gewichtsmittel σwa) wird mit dem Scheibenzentrifuge-Fotosedimentometer
BI-DCP von BROOKHAVEN analysiert.
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Diese Zinndispersionen werden mit
einem Luftpinsel von 75 μm
auf ein Glassubstrat aufgetragen. Der seitliche elektrische Widerstand
und die optische visuelle Dichte der so erhaltenen Schichten sind
in Tabelle 1 aufgelistet.
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Herstellung der leitenden
lichtdurchlässigen
Schichten
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In Tabelle 1 sind die nach Wärmeverarbeitung
der Muster erhaltenen Ergebnisse aufgelistet.
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Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Oberflächenleitfähigkeit
nach der Wärmeverarbeitung
von den Bedingungen der Herstellung der Sn-Dispersion abhängig ist.
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Beispiel 3
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In diesem Beispiel wird der Einfluß des Verhältnisses
des Reduktionsmittels unter Beweis gestellt.
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Die folgenden neuen Lösungen werden
angefertigt.
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Die drei Zinndispersionen werden
folgendermaßen
angefertigt:
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Zu Lösung 3, die auf 40°C gehalten
und bei 450 TpM gerührt
wird, gibt man gleichzeitig Lösung
6 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 200 ml/Min. und Lösung
7 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 117 ml/Min. (Zinndispersion 5).
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Zu Lösung 3, die auf 40°C gehalten
und bei 450 TpM gerührt
wird, gibt man gleichzeitig Lösung
6 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 200 ml/Min. und Lösung
2 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 117 ml/Min. (Zinndispersion 6).
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Zu Lösung 3, die auf 40°C gehalten
und bei 450 TpM gerührt
wird, gibt man gleichzeitig Lösung
6 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 200 ml/Min. und Lösung
8 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 117 ml/Min. (Zinndispersion 7).
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Nach beendeter Reduktion werden die
Zinndispersionen durch eine Fresenius F60-Patrone ultrafiltriert
und mit einer 0,2%igen Lösung
von Natriumhexametaphosphat in Wasser/Ethanol (98,5/1,5) diafiltriert. Die
Dispersionen werden gerührt
und es werden 10 ml einer 12,5%igen Lösung von Saponine Quillaya (Schmittmann)
in Wasser/Ethanol (80/20) zugesetzt.
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Diese Zinndispersionen werden mit
einem Luftpinsel von 75 μm
auf ein Glassubstrat aufgetragen. Der seitliche elektrische Widerstand
und die optische visuelle Dichte der so erhaltenen Schichten sind
in Tabelle 2 aufgelistet.
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Herstellung der leitenden
lichtdurchlässigen
Schichten
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In Tabelle 2 sind die nach Wärmeverarbeitung
der Muster erhaltenen Ergebnisse aufgelistet.
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Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß die Oberflächenleitfähigkeit
nach der Wärmeverarbeitung
von den Bedingungen der Herstellung der Sn-Dispersion abhängig sind.
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Beispiel 4
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Herstellung und Auftrag
einer Zinn/Antimon-Dispersion
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Die folgende neue Lösung wird
angefertigt:
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Die Zinn/Antimon-Dispersion wird
folgendermaßen
angefertigt:
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Zu Lösung 3, die auf 40°C gehalten
und bei 450 TpM gerührt
wird, gibt man gleichzeitig Lösung
9 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 200 ml/Min. und Lösung
2 bei einer Fließgeschwindigkeit
von 117 ml/Min. Nach beendeter Reduktion wird die Zinn/Antimon-Dispersion
durch eine Fresenius F60-Patrone ultrafiltriert und mit einer 0,2%igen
Lösung
von Natriumhexametaphosphat in Wasser/Ethanol (98,5/1,5) diafiltriert.
Die Dispersion wird gerührt
und es werden 10 ml einer 12,5%igen Lösung von Saponine Quillaya
(Schmittmann) in Wasser/Ethanol (80/20) zugesetzt.
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Diese Zinn/Antimon-Dispersion (8)
wird mit einem Luftpinsel von 75 μm
auf ein Glassubstrat aufgetragen. Die Schicht hat einen seitlichen
elektrischen Widerstand von 1012 Ohm/Quadrat
und eine optische visuelle Dichte von mehr als 3,00.
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Herstellung
der leitenden lichtdurchlässigen
Schicht
-
In Tabelle 3 sind die nach Wärmeverarbeitung
der Muster erhaltenen Ergebnisse aufgelistet.
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