FI101718B - Antistaattinen päällystekoostumus, sen valmistusmenetelmä ja antistaat tinen, häikäisemätön kuvaruutu, jossa käytetään päällystekoostumusta - Google Patents

Description

101718

Antistaattinen päällystekoostumus, sen valmistusmenetelmä ja antistaattinen ja häikäisemätön kuvaruutu, jossa käytetään päällystekoostumusta - Antistatisk beläggningskompo-sition, förfarande för dess framställning och antistatisk, 5 bländfri bildruta, i vilken beläggningskompositionen an-vändning.

Tämä keksintö koskee antistaattista ja häikäisemätöntä kuvaruutua ja erityisesti antistaattista päällystekoostu-10 musta, menetelmää sen valmistamiseksi ja antistaattista ja häikäisemätöntä kuvaruutua, jossa käytetään päällystekoostumusta .

Useimmiten lasia tai muovia käytetään läpinäkyvänä aineena 15 kuvaruudussa, kuten CRT- ja LCT-kuvaruudussa ja näyteikkunassa. Koska lasi ja muovi ovat kuitenkin eristäviä aineita, niiden pintavastukset ovat hyvin suuria, jolloin sähköstaattisia varauksia pyrkii kerääntymään niiden pinnalle. Jos tällaisia sähköstaattisia varauksia kerääntyy, 20 kuvaruudun pinnalle tarttuu vieraita aineita, kuten pölyä ulkoisesta ilmasta, mistä seuraa, että kuvaruutu likaantuu, kuvaruudussa esitettävän kuvan resoluutio vähenee ja kuvaruutua koskettava henkilö voi saada sähköiskun. Erityisesti jos sähköstaattisia varauksia kerääntyy LCD:n peruslevylle, 25 voi virheellisiä toimintoja ilmetä siten, että segmentti, johon käyttöjännitettä ei ole kytketty, käynnistyy. Nykyään, kun CRT:tä käytetään tietokoneen näyttöruutuna, käyttäjän koskettaa kuvaruutua yleisimmin esimerkiksi kuvaruu-tukontaktin avulla tapahtuvan tietojen syötön myötä ja 30 siten väärien toimintojen ja sähköiskun aiheuttamat ongelmat ovat entistä vakavampia.

Litteän paneelin tapauksessa lasi tai muovi tuottaa pinta-heijastusta ja siten kuvaruudun pinta heijastaa ympäröivän 35 valon normaalin suuntaan, mistä seuraa, että kuvaruudun esittämä kuva on epäselvä. Tällainen ilmiö pahenee suhtees-.. sa ympäröivän valon voimakkuuteen ja siten matalan valoti- 2 101718 heyden kuvaruutulaitteet, kuten LCD, ja vastaavat antavat epäselvän kuvan, jos kuvaruutua käytetään valossa, jossa on suuri valotiheys. Lisäksi televisioissa ja kuvaruuduissa käytetyt CRT:t tuottavat myös epäselviä kuvia tällaisissa 5 tapauksissa ja sen vuoksi katsottaessa niitä pitemmän aikaa, silmät voivat väsyä helposti. Näiden ongelmien vuoksi on ollut tarvetta kehittää häikäisemätön tai häikäisyä vähentävä pinta kuvaruutuun.

10 Tällaisissa olosuhteissa on tehty erilaisia ehdotuksia häikäisemättömän kuvaruudun aikaansaamiseksi.

Esimerkiksi on ehdotettu menetelmää, jossa muodostetaan kuvaruudulle karkea pinta hiomalla mekaanisesti tai syövyt-15 tämällä valikoivasti käyttäen fluorihappoa tai vastaavaa.

Kuitenkin tällä menetelmällä on haittapuolena, että likaantumista tapahtuu käytön aikana, kuvaruudut voivat vahingoittua myös valmistuksen aikana eikä kuvaruutua ole mahdollista regeneroida. Lisäksi se heikentää kuvaruudun 20 läpinäkyvyyttä ja edistää pölyn tarttumista alentaen siten kuvan resoluutiota.

Toinen ehdotus on, että muovikalvo tai vesipitoinen alka-lisilikaattiliuos (niin kutsuttu vesilasi) levitetään 25 kuvaruudun pinnalle, mutta sillä on se haittapuoli, että päällyste on altis vahingoittumisille ja orgaaninen liuotin tai emäksinen aine on taipuvainen eluoitumaan, aiheuttaen siten valkoista sameutta ja heikentäen kuvaruudun resoluutiota .

30

Vielä on ehdotettu, että johtavaa metallia kerrostetaan kuvaruudun pinnalle käyttäen höyrypinnoista- tai ruiskutus-menetelmää siten, että saadaan aikaan samanaikaisesti antistaattisuus ja häikäisemättömyys.

Japanilaisessa patenttijulkaisussa no 86-118932 esitetään menetelmä, jossa alkyylisilikaatin alkoholiliuos, jolla on 35 3 101718 kemiallinen kaava Si(OR)4, jossa R esittää alkyyliryhmää, levitetään ja polykondensoidaan siten, että muodostuu Si02-päällyste, jossa on hyvin pieniä rosoja. Tämän menetelmän mukaisesti häikäisemättömyyden lisäksi voidaan saavuttaa 5 myös antistaattisuus hiomalla päällyste, koska silanoliryh-mä (s Si-OH) saatetaan reagoimaan ilmakehän kosteuden kanssa johtavuuden saavuttamiseksi.

Kuitenkin tämän menetelmän mukaisesti on kovettaminen suo-10 ritetaan 200°C:n lämpötilassa tai sitä korkeammassa lämpötilassa päällysteen riittävän lujuuden saavuttamiseksi. Kuitenkaan tätä menetelmää ei voi olla käyttää läpinäkyvään materiaaliin, kuten muoviin, eikä sen avulla myöskään voida saavuttaa riittävää johtavuutta, koska silanoliemäs poly-15 kondensoituu kovettamisprosessin aikana.

Näiden haittapuolien välttämiseksi japanilaisessa patenttijulkaisussa no 86-118946 esitetään menetelmä, jossa alkyy-lisilikaatin alkoholiliuos levitetään ja kovetetaan mata-20 lassa lämpötilassa. Kuitenkin kaikissa näissä menetelmissä saadaan aikaan ionijohtavuuksia, jotka riippuvat ulkoisen ilman kosteudesta ja siten ne eivät voi tuottaa riittäviä antistaattisia ominaisuuksia kuivalla alueella tai kuivana vuodenaikana. Koska lisäksi päällysteen alkulujuus on hyvin 25 epästabiili, vauriota voi esiintyä ja hajoamista tapahtuu ajan kuluessa siten, että stabiilisuus ja kestävyys vähenevät .

Japanilaisessa patenttijulkaisussa no 86-16452 esitetään 30 menetelmä, jossa epäorgaaninen metalliyhdiste lisätään silikaattiin yrittäen siten parantaa johtavuutta. Tässä tapauksessa, jos päällystekerros ei sisällä johtavaa yhdistettä, kuten Si02:a, päällystekerroksen sähkövastusta ei voida vähentää. Lisäksi päällystekerroksen, joka sisältää 35 absorptiivisen epäorgaanisen metalliyhdisteen, kuten PdCl2:n, pintavastus vähenee absorboivan ominaisuuden ansiosta, jolloin saavutetaan antistaattinen ominaisuus ja 4 101718 sen vuoksi kun ulkoilman kosteus ei ole riittävän suuri, antistaattista vaikutusta ei voida saavuttaa. Erityisesti päällystekerroksen kestävyys, kuten kosteudenkestävyys ja kemiallinen kestävyys, on hyvin heikko.

5

Japanilaisessa patenttijulkaisussa no 88-131408 esitetään koostumus, jossa johtavia oksidihiukkasia dispergoidaan olosuhteissa, joissa käytetään matriisina zirkoniumsuolasta saatua zirkoniumoksidia. Kuitenkin tämä vaatii monimutkai-10 siä prosesseja, kuten hydrolyysiä, suodatusta, puhdistusta, kovettamista, murskaamista, dealkalointia ja vastaavia muodostettaessa johtavien oksidien hiukkasia. Lisäksi valmistettaessa koostumusta tarvitaan murskauslaitetta murskausta varten, dispergointilaitetta komponenttien tasaista jaka-15 mistä varten ja lisäainetta, kuten kasvunhidastintä. Lisäksi tulokseksi saatu kerros on huokoinen, mikä huonontaa kuvaruudun läpinäkyvyyttä.

Tämän keksinnön tarkoitus on välttää edellä kuvattujen 20 tavanomaisten menetelmien haittapuolet.

Siten tämän keksinnön kohteena on tuottaa antistaattinen päällystekoostumus, jonka anti-elektrostaattinen ominaisuus on erinomainen, sen ajasta riippuvainen hajoaminen on 25 vähäistä, sitä käytettäessä kuvaruudun läpinäkyvyys ei kärsi, sen kestävyys on erittäin hyvä ja sen valmistaminen on helppoa.

Toinen keksinnön kohde on tuottaa menetelmä, jonka avulla 30 valmistetaan edellä mainittu antistaattinen päällystekoostumus .

Vielä muu keksinnön kohde on tuottaa antistaattinen ja häikäisemätön kuvaruutu, jossa käytetään edellä mainittua 35 antistaattista päällystekoostumusta.

5 101718 Näiden kohteiden saavuttamiseksi tämän keksinnön mukaiselle antistaattiselle päällystekoostumukselle on tunnusomaista se, että sen muodostaa: silikaattiliuos, joka on saatu hydrolysoimalla osittain 5 silikaattiaines, ja johtava liuos, joka sisältää johtavaa ainetta, joka on muodostettu dooppaamalla yhdiste, joka on toinen kuin epäorgaaninen yhdiste, molekyylivettä sisältäviin, liukoisen epäorgaanisen yhdisteen oksideihin ja hydroksideihin; 10 mainittu silikaattiliuos ja mainittu johtava liuos sekoitetaan ja saatetaan hydrolysoitavaksi ja polykondensoitavaksi mainitun päällystekoostumuksen saamiseksi, joka sisältää kemiallisen sidoksen silikaatin ja johtavan aineen välillä.

15 Hydrolysoitava silikaattiaine on suositellusta alkyylisi-likaatti (silikonialkoksidi: Si(OR)4, jossa R tarkoittaa alkyyliryhmää), polyalkyylisiloksaani sen kondensaattina tai edellä mainittujen seos, esim. etyylisilikaatti (Si(OC2H5)4) . Orgaanisena liuottimena voidaan käyttää yhden 20 tai useamman alkoholiliuottimen ja polaarisen liuottimen yhdistelmää, kuten alkoholeja, ketoneja ja asetaatteja, samalla kun sopiva happo voidaan lisätä katalyyttinä riippuen haposta.

25 Osittainen hydrolyysi toteutetaan lisäämällä pieni määrä happoa, kuten kloorihappoa tai typpihappoa ja pieni määrä vettä hydrolysoitavaan silikaattiaineeseen, joka on liuotettu orgaaniseen liuottimeen, jolloin muodostuu silikaattiliuos .

30

Vesiliukoisia tai orgaaniseen liuottimeen liukenevia epäorgaanisia yhdisteitä, kuten Zr-, Li-, Sn- tai In-yhdisteitä, voidaan käyttää haluttaessa muodostettaessa johtavaa liuosta ja niitä täytyy käyttää molekyylivettä sisältävien oksi- 35 dien tai hydroksidien muodossa tämän keksinnön tunnusomaisen ominaispiirteiden mukaisesti. Siten muodostuu stabiili johtava aine, johon on doopattu Sb- tai Sn-yhdistettä, ja 6 101718 läpinäkyvä johtava liuos muodostetaan käyttämällä edellä mainittua johtavaa ainetta.

Pyrittäessä saavuttamaan edellä mainitut tarkoitukset, 5 menetelmä stabiilia, johtavaa ainetta sisältävän läpinäkyvän johtavan liuoksen valmistamiseksi sisältää seuraavat vaiheet: muodostetaan hydroksidiliuos, joka sisältää liukoisen epäorgaanisen yhdisteen hydroksideja, joka epäorgaaninen 10 yhdiste on hydrattu lisäämällä siihen pieni määrä vettä ja/tai emästä ja liuottamalla liukoinen epäorgaaninen yhdiste tai sen hydraatti: muodostetaan läpikuultava liuos dooppaamalla liukoinen epäorgaaninen yhdiste tai erilainen metalliyhdiste epäor-15 gaanisen yhdisteen molekyylivettä sisältäviin oksideihin ja hydroksideihin ja sekoittamalla; ja peptisoidaan läpikuultava liuos lisäämällä siihen riittävä määrä vettä ja happoa ja kuumentamalla ja sekoittamalla saatua liuosta.

20

Liukoista epäorgaanista yhdistettä ja orgaanista liuotinta pitäisi mielellään käyttää edellä mainituissa muodoissa. Esimerkiksi mainittu liukoinen epäorgaaninen yhdiste käsittää zirkoniumyhdisteen, kuten zirkoniumoksinitraattihydraa-25 tin (Zr0(N03)2 · 2 H20) tai zirkoniumoksikloridihydraatin (ZrOCl2 . 8 H20); litiumyhdisteen, kuten litiumnitraatin (LiN03) tai litiumasetaatin (CH3COOLi); tinayhdisteen, kuten tinakloridihydraatin (SnCl4 . nH20); indiumyhdisteen, kuten indiumnitraattihydraatin (In(N03)3 . nH20) tai in-30 diumkloridihydraatin (InCl2 - nH20).

Doopattavaksi tarkoitettuna Sn- tai Sb-yhdisteenä, voidaan käyttää esimerkiksi antimonikloridia (SbCl3) tai tinaklori-dihydraattia (SnCl4 . nH20) ja emäksenä, jota on tarkoitus 35 lisätä pieni määrä, voidaan käyttää esimerkiksi NH4OH:a.

7 101718

Koska johtava liuos, joka sisältää johtavan aineen liukoisen epäorgaanisen yhdisteen molekyylivettä sisältävien oksidien tai hydroksidien muodossa ja johon sama tai erilainen epäorgaaninen yhdiste on doopattu, on läpikuultamat-5 tomassa muodossa, jos johtavaa liuosta on käytetty muuntamatta sitä sekoittamalla se silikaattiliuoksen kanssa, niin päällystekerroksen läpinäkyvyys voi huonontua. Sen vuoksi on lisättävä riittäviä määriä vettä ja happoa ja seosta on kuumennettava, sekoitettava ja peptisoitava riittävän lä-10 pinäkyvyyden tuottamiseksi.

Jos tämän keksinnön antistaattisessa päällystekoostumukses-sa, joka on valmistettu sekoittamalla edellä kuvattu johtava liuos ja edellä kuvattu silikaattiliuos, hydrolysoitavan 15 silikaattiaineen määrä ylittää noin 20 paino-%:a koostumuksen kokonaismäärästä, koostumuksen viskositeetti kohoaa liikaa, ja sen vuoksi lisättävän silikaattiaineen määrän tulisi edullisesti olla noin 1-20 paino-%:a.

20 Jos doopattavan johtavan aineen määrä on vähemmän kuin noin 0,03 paino-%:a, riittävää johtavuutta ei saavuteta, jos taas sitä lisätään yli 7 paino-%:a, päällystekerroksen lujuus voi heikentyä. Siten toivottava määrä on 0,03 - 7 pai-no-%:a ja edullisesti noin 0,1 - 5 paino-%:a. Tämä pitoi-25 suus vastaa noin 0,02 - 6 paino-%:a johtavan liuoksen kokonaismäärästä.

Tämän keksinnön antistaattinen kuvaruutu, jossa käytetään edellä mainittua päällystekoostumusta, valmistetaan siten, 30 että: *' muodostetaan silikaattiliuos toteuttamalla silikaattiaineen osittainen hydrolyysi; 35 muodostetaan johtava liuos, joka sisältää johtavan aineen, joka on muodostettu dooppaamalla erilaista epäorgaanista yhdistettä liukoisen epäorgaanisen yhdisteen hydroksidiin; 8 101718 edellä mainittu silikaattiliuos ja edellä mainittu johtava liuos sekoitetaan keskenään ja seos saatetaan hydrolysoitavaksi ja polykondensoitavaksi, jolloin saadaan antistaat-tisen koostumuksen liuos, joka sitten levitetään kuvaruudun 5 pintaan; ja

Pinnoitekerros saatetaan kovetettavaksi 80 - 500°C:n lämpötilassa, jolloin saadaan lopuksi antistaattinen ja häikäi-semätön päällystekerros.

10

Silikaattiliuos ja johtava liuos, joita käytetään tämän keksinnön kuvaruudun valmistamisessa, voidaan valmistaa edullisesti edellä kuvatun prosessin avulla tämän keksinnön mukaisesti.

15 Päällystekerroksen levittäminen voidaan toteuttaa käyttäen linkopäällystysmenetelmää, upotusmenetelmää tai ruisku-päällystysmenetelmää. Jos kuvaruudun läpinäkyvä aine on arka kuumuudelle kovettamisprosessin aikana, niin synteet-20 tisen hartsin, kuten muovin ja vastaavan tapauksessa kovettaminen täytyy toteuttaa alle 150°C:n lämpötilassa, eli 80 - 150°C:n lämpötilassa. Kuitenkaan läpinäkyvän aineen ollessa lasia tai vastaavaa tällaista rajoitusta ei ole, jolloin kovettaminen voidaan toteuttaa korkeammassa lämpö-25 tilassa. Lisäksi kovettamiseen tarvittava aika voi olla 5-60 minuuttia, edullisesti 30 minuuttia, joka on suhteellisen lyhyt aika.

Tämän keksinnön päällystekoostumuksen päällystekerroksen 30 muodostamisen tapahtuu seuraavasti.

- - Hydrolysoitava silikaattiaine, kuten alkyylisilikaatti, hydrolysoidaan ja muodostuu silanoliryhmä.

35 s Si - OR + H20 ------> s Si- OH + RÖH

9 101718 Tämä silanoliryhmä polykondensoidaan, jolloin muodostuu siloksaanisidos, ja jähmetetään.

sSi - OH + RO - Sis -----> =Si - O - Sis + RÖH

5 =Si - OH + HO - Si= .....> sSi - O - Sis + H20 "PMKn + nNH4OH(NH3 + H20) ------> Mp(OH)n + nNH3 + nHKnp

Kompleksin 10 muodostus mSi (OR) 4 + rMp (OH) n----------->Sim Mpr (OR) 4m (OH) nr

Hydrolyysi -----------> sim Mpr(OH)4m + nr 15

Kondensaatio -----------> Sim Mpr O 4m + nr 2

20 | I

- Si - O - Si - 'OR + H* O - M -

I I

. RÖH

I I

25 -> - Si - O - Si - O - M -

I I

I I

- Si - O - Si -' OH + H-O - M - 30 | | ^ H2° l I ^

-> -Si-O-Si-O-M-35 II

jossa Mp(OH)n on johtava hydroksidi, M on epäorgaaninen elementti, K on ei-metallinen elementti, ja p, m ja n ovat kokonaislukuj a.

40 101718 10 Tässä silanoliryhmä absorboi kosteutta ulkoilmasta siten, että se saa johtavuutta, ja tämä on sama asia kuin japanilaisessa patenttijulkaisussa no 86 - 118932, jossa anti-staattinen vaikutus saavutetaan vähentämällä pintavastusta 5 edellä kuvatun silanoliryhmän avulla.

Siloksaanisidos vaikuttaa silikaattipintakerroksen voimakkaaseen kiinnittymiseen kuvaruudun pintaan ja sen lujuuden ylläpitämiseen, mutta jos on tarkoitus, että silanoliryhmä 10 muodostaa siloksaanisidoksia, tarvitaan kuumennusta kovet-tamisen aikaansaamiseksi. Siten edellä kuvatun tavanomaisen tekniikan mukaisesti johtavuus saavutetaan jäljellä olevien silanoliryhmien avulla, jotka eivät ole muodostaneet siloksaanisidoksia kovettamisen jälkeen ja jos kovettaminen on 15 toteutettu riittämättömästi päällystekerroksen lujuus jää riittämättömäksi, vaikka saavutettaisiin riittävä johtavuus, jos taas on toteutettu riittävä kovettaminen, johtavuus alenee, vaikka päällystekerroksen lujuus säilyy riittävästi .

20

Edellä mainitut siloksaanisidokset muodostavat epäsäännöllisen verkkotyyppisen rakenteen ja jos lisätään metallia tai sen johtavaa yhdistettä siihen, muodostuu vahvoja sidoksia, koska metalliatomit tai metalliyhdisteet on 25 sementoitu omille paikoilleen verkostossa.

Jos kuitenkin jos metalli tai metalliyhdisteet, jotka on lisätty japanilaisen patenttijulkaisun no 86-16452 mukaisesti, ovat hiukkasten muodossa ja vaikka ne olisi murskat-30 tu miten hieno-jakoiseksi tahansa, hiukkaset ovat liian suuria mahtuakseen verkoston tiloihin, jolloin voimakkaita • ‘ sidoksia ei muodostu. Lisäksi metalli tai metalliyhdisteet ovat alttiita osittaiselle korroosiolle ja irtoamiselle ja siten päällystekerroksen kestävyys vähenee merkittävästi.

Edellä kuvatun päällystekerroksen muodostumismekanismin näkökulmasta johtava aine, joka sisältyy tämän keksinnön 35 11 101718 raukaisen päällystekoostumuksen johtavaan liuokseen, on molekyylivettä sisältävien oksidien tai hydroksidien muodossa ja siten johtava aine voidaan helposti kytkeä verkko-rakenteen tiloihin sillä seurauksella, että tämän keksinnön 5 mukaisella päällystekerroksella on paremmat ominaisuudet veden ja kemiallisen kestävyyden suhteen verrattuna tavanomaiseen antistaattiseen päällystekerrokseen ja sillä on stabiloitu antistaattinen vaikutus ilman, että ympäröivän ilman kosteudella ja muilla ympäristöolosuhteilla on vaiku-10 tusta.

Tämän keksinnön edellä mainitut kohteet ja muut edut ilmenevät keksinnön edullisen suoritusmuodon yksityiskohtaisesta selostuksesta viitaten liitteenä oleviin piirroksiin, 15 joissa:

Kuvio 1 on tämän keksinnön mukaisesti muodostetun antis-taattisen ja häikäisemättömän päällystekerroksen optisten läpäisykykyjen graafinen kuvaus, ja 20

Kuvio 2 on graafinen kuvaus, joka osoittaa indusoituneen jännitteen ja ajan kulumisen välistä suhdetta, eli tavanomaisen päällystekerroksen ja tämän keksinnön mukaisen päällystekoostumuksen avulla . 25 muodostetun antistaattisen ja häikäisemättömän päällystekerroksen staattista hajoamisaikaa.

Spesifiset esimerkit kuvataan viitaten piirroksiin.

30 Esimerkki 1

Pieni määrä NH4OH:ta lisättiin 5 gtaan zirkoniumoksiklori-dihydraatin (ZrOCl2·8H20) liuosta, johon oli liuotettu 20 ml etanolia, jolloin saatiin valkoinen läpikuultamaton 35 liuos, joka sisälsi hydratoituja zirkoniumhydroksideja.

Tähän valkoiseen läpikuultamattomaan liuokseen lisättiin 5 ml vettä ja liuos, jossa koostui 10 ml:sta etanolia ja 1017.18 12 4,5 g:sta tinakloridihydraattia (SnCl4 . nH20), ja sitten seosta sekoitettiin riittävästi. Siten saatiin liuos, joka sisälsi johtavaa ainetta, joka koostui siten, että tina oli tasaisesti seostunut hydratoituihin zirkoniumhydroksidei-5 hin. Tähän liuokseen, joka oli valkoinen läpikuultamaton liuos, lisättiin riittäviä määriä vettä ja happoa, eli 20 ml vettä ja 3 ml HN03:a tai HCl:a, ja sitten seosta kuumennettiin noin 80°C:n lämpötilaan saakka ja sekoitettiin, jolloin saatiin peptisoitu läpinäkyvä johtava liuos.

10

Erikseen sekoitettiin 20 ml etyylisilikaatti-{Si(OC2H5)4) liuosta 450 ml:aan liuotinseosta, jossa metanoli ja pro-panoli oli sekoitettu suhteessa 1 : 1, ja sitten seokseen lisättiin pieniä määriä vettä ja happoa, eli 5 ml vettä ja 15 3 ml HN03:a tai HCl:a, jolloin saatiin silikaattiliuos, jossa etyylisilikaatti oli osittain hydrolysoitu.

Sitten silikaattiliuos ja johtava liuos, jotka oli saatu edellä kuvattujen menetelmien avulla, sekoitettiin ja seos 20 saatettiin hydrolysoitavaksi ja polykondensoitavaksi, jolloin saatiin tämän keksinnön mukainen antistaattinen ja häikäisemätön päällystekoostumus.

CRT:n etupaneeli, joka oli valmistettu lasista, puhdistet-25 tiin pölystä, vieraista aineista ja öljyistä, paneelille ' ruiskutettiin edellä kuvattu päällystekoostumus ja sitten päällystekerros kuivattiin, jolloin päällystekerroksen muodostaminen saatiin päätökseen.

30 Sitten näin muodostettu päällystekerros saatettiin kovetettavaksi kuumentamalla se noin 450°C:n lämpötilaan 30 minuu-1 tin ajaksi antistaattisen ja häikäisemättömän päällysteker roksen muodostamiseksi ja sitten päällystekerros hiottiin ulkoiseksi grafiittikerrokseksi ja/tai CRT:n litistymättö-35 mäksi nauhaksi johtavan nauhan avulla.

13 101718

Esimerkki 2

Pieniä määriä vettä ja emästä lisättiin liuokseen, jossa oli litiumnitraattia (LiN03) alkoholissa, siten saatu 5 läpikuultamaton liuos sisältää hydratoitua molekyylivettä sisältävää litiumoksidia. Sitten läpikuultamattomaan liuokseen lisättiin vettä ja alkoholiliuosta, joka sisälsi tina-kloridihydraattia (SnCl4 . nH20), mikä tuotti toisen läpi-kuuItämättoman liuoksen, joka sisälsi johtavan aineen, 10 jossa tina oli tasaisesti seostunut hydratoituun molekyyli-vettä sisältävään litiumoksidiin. Liuokseen lisättiin riittävät määrät vettä ja happoa ja seosta sekoitettiin, jolloin saatiin läpinäkyvä johtava liuos.

15 Sitten edellä mainittu johtava liuos ja silikaattiliuos, joka oli saatu samalla tavalla kuin esimerkissä 1, sekoitettiin, jolloin muodostui päällystekoostumus ja sitten näin saatu päällystekoostumus levitettiin CRT:n etupaneelille. Sitten levitetty päällystekerros kuivattiin ja 20 saatettiin kovetettavaksi kuumentamalla se 180°C:n lämpötilaan, minkä jälkeen se hiottiin.

Esimerkki 3 25 Lisättiin emäs tinakloridihydraatin (SnCl4 . nH20) alkoho-liliuokseen siten, että saatiin hydratoitunut tinahydroksi-diliuos ja sitten liuokseen lisättiin vettä ja antimoniklo-ridin (SbCl3) alkoholiliuos. Sitten seosta sekoitettiin ja se peptisoitiin, jolloin saatiin läpinäkyvä johtava liuos, 30 joka sisälsi johtavan aineen, jossa antimoni oli seostettu hydratoituun tinahydroksidiin.

Sitten läpinäkyvä johtava liuos sekoitettiin etyylisilikaa-tin silikaattiliuokseen, jossa propanoli ja butanoli oli 35 sekoitettu liuotinseokseen ja muodostui antistaattinen ja häikäisemätön päällystekerros samalla tavoin kuin esimer- 101718 14 kissa 1. Sitten päällystekerros hiottiin kovettamisen jälkeen, jossa kuumennus-lämpötila oli 250°C.

Esimerkki 4 5

Emäs lisättiin indiumnitraattihydraatin (In(N03)3 . nH20) alkoholiliuokseen siten, että muodostui hydratoitunut indiumoksidiliuos ja näin saatuun liuokseen lisättiin vettä ja tinakloridihydraatin (SnCl4 . nH20) alkoholiliuos. Sit-10 ten seos peptisoitiin, jolloin saatiin läpinäkyvä johtava liuos, joka sisälsi johtavan aineen, jossa tina oli seostettu hydratoituun indiumoksidiin.

Sitten näin saatu johtava liuos sekoitettiin silikaattili-15 uokseen, jossa etyylisilikaatti oli liuotettu orgaaniseen liuottimeen, joka sisälsi metanolin, etanolin ja metyyli-isobutyyliketönin seoksen. Sitten johtavan aineen ja sili-kaattiliuoksen seoksesta muodostettiin antistaattinen ja häikäisemätön päällystekerros käyttämällä samaa menetelmää 20 kuin esimerkissä 1, päällystekerroksen kovettaminen toteutettiin 200°C:n lämpötilassa ja sitten päällystekerros hiottiin.

Vertailuesimerkki 1 25 (Tämä on antistaattinen päällyste, jossa käytetään hyväksi silanoliryhmän johtokykyä ja joka on julkaistu japanilaisessa patenttijulkaisussa no 86-118932).

30 Silikaattiliuos, joka oli muodostettu liuottamalla etyylisilikaatti (Si(OC2H5)4) etanoliin (C2H5OH), levitettiin • : CRT:n etupaneelille ja sitten sitä kovetettiin 200°C:n lämpötilassa 30 minuutin ajan, minkä jälkeen se hiottiin, jolloin saatiin päällystekerros.

35 15 101718

Vertailuesimerkki 2 (Tämä on antistaattinen päällyste, joka sisältää epäorgaanisen metalliyhdisteen japanilaisen patenttijulkaisun 5 no 86-16452 mukaan).

Silikaattiliuos, joka sisälsi seoksen, jossa oli 45 ml litiumsilikaattiliuosta, 1,75 ml palladiumkloridia (PdCl2) ja 455 ml tislattua vettä, levitettiin CRT:n etupaneelille, 10 ja levitettyä päällystekerrosta kovetettiin 120°C:n lämpötilassa 10 minuutin ajan, jolloin muodostui päällysteker-ros, joka sitten hiottiin.

Tämän keksinnön esimerkkien ja vertailevien esimerkkien 15 arviointi esitetään seuraavassa.

Kuvio 1 kuvaa graafisesti tämän keksinnön esimerkkien optista läpäisykykyä (mittaukset toteutettiin käyttäen Photal Companyn laitetta, jonka mallin no oli MCPD100).

20

Esimerkeissä 1-4 mittaukset suoritettiin näkyvällä valolla, jonka aallonpituusalue on 380 - 720 nm ja yli 400 nm:n näkyvällä valolla läpäisykyky oli suuri, yli 80 %. Siten vahvistettiin, että tämän keksinnön mukaisten esimerkkien 25 1-4 päällystekerroksilla oli suuri läpinäkyvyys, jolloin kuvaruudun erotuskykyyn ei vaikutettu haitallisesti.

Antistaattinen stabiilisuus, eli tämän keksinnön mukaisen antistaattisen päällystekoostumuksen johtokyky, vahvistet-30 tiin vesisäiliöön upotus- ja alhaisen kosteus- testillä.

Siten tämän keksinnön esimerkin 1 tuote ja vertailuesimer-kin 2 tuote pidettiin 24 tunnin ajan upotettuna vesisäiliöön, joka sisälsi puhdasta vettä, ja sitten tarkistettiin 35 pintavastukset, ja tulokset esitetään seuraavassa taulukos sa 1.

is 101718

Taulukko 1. Antistaattisten päällysteiden upotustestin _tulokset_ (upotus 24 tuntia).

5 Esimerkki l Esimerkki 2 (Pintavastus) (Pintavastus)

Ennen Upotuksen Ennen Upotuksen upotusta jälkeen upotusta jälkeen _iSD_iS)_ 10 1,5 x 108 2,0 x 109 6,7 x 1010 8,0 x 1012 9,3 x 109 4,1 x 1010 2,2 x 1011 yli 15 (Mittaukset suoritettiin käyttäen laitetta Megaresta of shishido Electrostatic Company of Japan, jännitteen ollessa 500 v).

Optisen lasin, jota käytetään kuvaruutujen läpinäkyvänä 2 0 aineena, pintavastus on 1011 - ΙΟ13 Ω huoneenlämpötilassa ja sen vuoksi antistaattisena päällysteenä käyttökelpoisen päällystekerroksen pintavastuksen tulisi olla noin 1010 Ω maksimissa. Siten vertailuesimerkin 2 päällystekerros, joka sisälsi epäorgaanisen metalliyhdisteen hiukkasia, osoitti 25 huomattavaa pintavastuksen lisääntymistä siinä määrin, että « » johtokyky, eli antistaattiset ominaisuudet, hävisivät. Toisaalta tämän keksinnön esimerkin 1 päällystekerros ei osoittanut pintavastuksen huomattavaa vaihtelua ja sen veden kestävyys oli hyvä ja johtokyky stabiili.

30

Esimerkin 1 ja vertailuesimerkkien 1 ja 2 tuotteet saatettiin matalan kosteuden testiin ja tulokset esitetään seu-raavassa taulukossa 2. (Mittauslaitteina käytettiin edellä mainittua megaresta -laitetta ja Statiron-laitetta).

Taulukossa 2 esitetään pintavastusten arvot, jotka mitattiin käyttäen 500 V:n jännitettä, sen jälkeen kun näytteet 35 17 101718 olivat ensin olleet 24 tunnin ajan 15 - 20 %:n matalan suhteellisen kosteuden olosuhteissa.

Taulukko 2: Antistaattisten päällysteiden matalan kos- 5 teuden testin tulokset (mitattu päällyste- kerrosten oltua 24 tuntia 15 - 20 %:n suhteellisen kosteuden olosuhteissa)

Esimerkki 1 Vertailu- Vertailu-10 esimerkki 1 esimerkki 2

Pintavastus 2,0 x ΙΟ8 1012 8,4 x 1011 (Ω) ~ tai yli 1,8 x 1010 1012 15 _

Kuten yllä olevasta taulukosta voidaan nähdä, vertailuesi-merkkien 1 ja 2 päällystekerrokset, joissa käytettiin silanoliryhmää ja epäorgaanista metallikerrosta, menettivät 20 antistaattiset ominaisuutensa tietyissä kosteusolosuhteissa, kuten kuivana vuodenaikana tai kuivalla seudulla. Toisaalta tämän keksinnön päällystekerros ei osoittanut johtavuuden eli antistaattisten ominaisuuksien vähenemistä matalan kosteuden olosuhteissa, kuten upotuskokeissa esi-25 tettiin.

Kuvio 2 kuvaa graafisesti indusoidun jännitteen vaihtelua antistaattisen käytetyn ajan suhteen päällystekerrok-sessa, johon käytettiin jännitettä sen oltua 24 tunnin 30 ajan matalan kosteuden olosuhteissa (suhteellinen kosteus 15 - 20 %). Piirros osoittaa indusoidun jännitteen staatti-- · sen hajoamisen aikaa (mittauslaitteena käytettiin yllä mainittua Statiron -laitetta).

35 Tämän keksinnön esimerkeissä indusoitu jännite jännitteen käyttöhetkellä on matala, 4 KV, ja vähenee 0 V 2,2 sekunnissa. Siten on täysin selvää, että tämän keksinnön pääl- 18 101718 lystekerroksen antistaattinen vaikutus on selvästi muita parempi .

Vastakohtana tähän vertailuesimerkit 1 ja 2 osoittavat 5 50 KV:n indusoitua alkujännitettä ja staattinen hajoaminen on hyvin hidasta siinä määrin, että indusoitu jännite osoittautuu 44 KV:ksi 35 sekunnissa ja sen jälkeen indusoitu jännite vähenee hitaasti.

10 Sekä vertailuesimerkin 1 että 2 päällystekerrokset menettävät johtokyvyn matalan kosteuden olosuhteissa ja siten nämä testitulokset esittävät lasin itsensä induktiovastuksen hajoamisominaisuuksia, lasin ollessa CRT:n materiaali.

15 Kuten edellä on selostettu tämän keksinnön antistaattisessa päällystekoostumuksessa ei ilmene juuri minkäänlaista vaihtelua ulkoisen ilman kosteuden vaihdellessa, mikä todistaa, että sillä on stabiili antistaattinen vaikutus. Lisäksi päällystekerroksen perusrakenne koostuu vahvoista sidoksis- 20 ta ja siten sillä on hyvät vedenkestävyysominaisuudet ja suuri kemiallinen kestävyys kemikaaleja, kuten happoja ja emäksiä vastaan, mikä muodostaa erinomaisen antistaattisen ja häikäisemättömän päällystekerroksen.

25 Lisäksi tämän päällystekoostumuksen valmistusmenetelmä ei vaadi monimutkaisia vaiheita, kuten murskaamista ja levittämistä, vaan on hyvin yksinkertainen ja taloudellinen ja jos päällystekoostumus jätetään seisomaan pitkäksi aikaa, johtavassa aineessa tapahtuu pikemminkin hydrolyysiä ja 30 polykondensaatiota siten, että toivotut vaikutukset lisääntyvät ja käyttöaika lisääntyy, mikä tekee mahdolliseksi, että päällystekerroksia on mahdollista varastoida pitkän aikaa.

Claims (13)

101718 Patentt ivaat imukset

1. Antistaattinen päällystekoostumus, tunnettu siitä, että sen muodostaa: 5 silikaattiliuos, joka on saatu hydrolysoimalla osittain silikaattiaines, ja johtava liuos, joka sisältää johtavaa ainetta joka on muodostettu dooppaamalla yhdiste, joka on toinen kuin epäorgaaninen yhdiste, molekyylivettä sisältäviin, liukoisen 10 epäorgaanisen yhdisteen oksideihin ja hydroksideihin; mainittu silikaattiliuos ja mainittu johtava liuos sekoitetaan ja saatetaan hydrolysoitavaksi ja polykondensoitavaksi mainitun päällystekoostumuksen saamiseksi, joka sisältää kemiallisen sidoksen silikaatin ja johtavan aineen välillä. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antistaattinen päällyste-koostumus, tunnettu siitä, että hydrolysoitu silikaatti koostuu alkyylisilikaatista, sen polykondensaatista tai niiden seoksesta. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antistaattinen päällyste-koostumus, tunnettu siitä, että orgaaninen liuotin on alkoholi, polaarinen liuotin tai näiden seos.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antistaattinen päällys tekoostumus, tunnettu siitä, että liukoinen epäorgaaninen yhdiste käsittää Zr:n, Li:n, Sn:n tai In:n tai niistä kahden tai useamman yhdistelmän.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 4 mukainen antistaattinen päällystekoostumus, tunnettu siitä, että erilainen • epäorgaaninen yhdiste, joka on erilainen kuin mainittu liukoinen epäorgaaninen yhdiste, käsittää Sn-yhdisteen tai Sb-yhdisteen tai niiden seoksen.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antistaattinen päällyste-koostumus, tunnettu siitä, että hydrolysoidun 35 101718 silikaattiaineen määrä on 1 - 20 painoprosenttia perustuen mainitun päällystekoostumuksen kokonaismäärään.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antistaattinen päällyste-5 koostumus, tunnettu siitä, että johtavan aineen määrä mainitussa johtavassa liuoksessa on 0,03 - 7 painoprosenttia perustuen mainitun päällystekoostumuksen kokonaismäärään.

8. Menetelmä läpinäkyvän johtavan liuoksen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se sisältää seuraavat vaiheet: muodostetaan hydroksidiliuos, joka sisältää liukoisen epäorgaanisen yhdisteen hydroksideja, joka epäorgaaninen yhdiste on hydrattu lisäämällä siihen pieni määrä vettä 15 ja/tai emästä ja liuottamalla liukoinen epäorgaaninen yhdiste tai sen hydraatti; muodostetaan läpikuultava liuos dooppaamalla liukoinen epäorgaaninen yhdiste tai erilainen metalliyhdiste epäorgaanisen yhdisteen molekyylivettä sisältäviin oksideihin ja 20 hydroksideihin ja sekoittamalla; ja peptisoidaan läpikuultava liuos lisäämällä siihen riittävä määrä vettä ja happoa ja kuumentamalla ja sekoittamalla saatua liuosta. . 25 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että mainittu liukoinen epäorgaaninen yhdiste käsittää Zr:n, Li:n, Sn:n tai In:n yhdisteen tai niistä kahden tai useamman yhdistelmän.

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksista 8-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erilainen epäor-' gaaninen yhdiste, joka on erilainen kuin liukoinen epäor gaaninen yhdiste, käsittää Sn:n tai Sb:n yhdisteen tai niiden seoksen.

12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johtavan liuoksen määrä on 35 101718 0,02 - 6 painoprosenttia perustuen läpinäkyvän johtavan liuoksen kokonaismäärään.

13. Antistaattinen ja häikäisemätön kuvaruutu, t u n -5 n e t t u siitä, että se käsittää: silikaattiliuoksen, joka on muodostettu hydrolysoimalla osittain silikaattiaine; ja johtavan liuoksen, joka sisältää johtavan aineen, joka on muodostettu dooppaamalla erilainen epäorgaaninen yhdiste 10 liukoisen epäorgaanisen yhdisteen molekyylivettä sisältäviin oksideihin tai hydroksideihin, jossa silikaattiliuos ja johtava liuos on sekoitettu keskenään ja seos on saatettu hydrolysoitavaksi ja polykonden-soitavaksi antistaattisen liuoksen muodostamiseksi, joka 15 sisältää kemiallisen sidoksen silikaatin ja johtavan aineen välillä, joka antistaattinen liuos levitetään kuvaruudun läpinäkyvän paneelin pinnalle; ja levitettävä koostumus saatetaan kovetettavaksi 80 - 500°C lämpötilassa, jolloin lopuksi saadaan antistaattinen ja 20 häikäisemätön päällystekerros.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen antistaattinen ja häikäisemätön kuvaruutu, tunnettu siitä, että antistaattinen ja häikäisemätön päällystekerros on hiottu. 25 101718