JP2866063B2 - 透明導電性溶液の製造方法 - Google Patents
透明導電性溶液の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯電防止性および
防眩性を有する画像表示スクリーンに関するものであっ
て、さらに詳しくは、帯電防止性被覆組成物の製造方法
に使用される透明導電性溶液の製造方法に関するもので
ある。
防眩性を有する画像表示スクリーンに関するものであっ
て、さらに詳しくは、帯電防止性被覆組成物の製造方法
に使用される透明導電性溶液の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、CRT やLCD 等の基板、ショーウ
インド等の画像表示スクリーンに使用される透明基材と
しては、ガラスまたはプラスチック等が主である。とこ
ろが、このガラスまたはプラスチック等は絶縁体である
ため、その表面における電気抵抗が高く、その表面に静
電荷が蓄積されやすい。
インド等の画像表示スクリーンに使用される透明基材と
しては、ガラスまたはプラスチック等が主である。とこ
ろが、このガラスまたはプラスチック等は絶縁体である
ため、その表面における電気抵抗が高く、その表面に静
電荷が蓄積されやすい。
【０００３】かかる静電荷が帯電すると、外気中の埃等
の異物質が画像表示スクリーンの表面に吸着されてスク
リーンを汚染させることになり、表示画像の解像度を低
下させるのみならず、使用者がこれに接触すると電気的
ショックを受けるという問題点が発生することになる。
の異物質が画像表示スクリーンの表面に吸着されてスク
リーンを汚染させることになり、表示画像の解像度を低
下させるのみならず、使用者がこれに接触すると電気的
ショックを受けるという問題点が発生することになる。
【０００４】特に、LCD 等の基板等に静電荷が帯電する
と、駆動電圧が印加されないセグメントが駆動される等
の誤動作が生ずるし、また、近年コンピュータモニタと
して使用されるCRT にあっては、画面接触によるデータ
の入力方式等の採用によって使用者の画面接触の機会が
さらに多くなるので、前述した電気的ショックならびに
誤動作の問題が深刻になってきている。
と、駆動電圧が印加されないセグメントが駆動される等
の誤動作が生ずるし、また、近年コンピュータモニタと
して使用されるCRT にあっては、画面接触によるデータ
の入力方式等の採用によって使用者の画面接触の機会が
さらに多くなるので、前述した電気的ショックならびに
誤動作の問題が深刻になってきている。
【０００５】一方、ガラスまたはプラスチック等はその
表面が平滑面である場合には、鏡面反射をするようにな
るので、スクリーンの表面が外光(ambient light)を正
反射してスクリーンに表示される画像を判読し難くす
る。かかる傾向は、特に外来光が強いほどはなはだしい
ので、LCD 等発光輝度が低い表示装置は、外部照度が高
いところにおいては判読がほとんど不可能であり、TVや
モニタとして使用されるCRT の画像が明確でないので、
長時間使用すると使用者の眼に疲労をもたらすので画像
表示スクリーンの表面に適切な防眩、すなわち、反射防
止(nonglare)または反射減少(glarereducing) 処理が必
要であった。
表面が平滑面である場合には、鏡面反射をするようにな
るので、スクリーンの表面が外光(ambient light)を正
反射してスクリーンに表示される画像を判読し難くす
る。かかる傾向は、特に外来光が強いほどはなはだしい
ので、LCD 等発光輝度が低い表示装置は、外部照度が高
いところにおいては判読がほとんど不可能であり、TVや
モニタとして使用されるCRT の画像が明確でないので、
長時間使用すると使用者の眼に疲労をもたらすので画像
表示スクリーンの表面に適切な防眩、すなわち、反射防
止(nonglare)または反射減少(glarereducing) 処理が必
要であった。
【０００６】このため、従来から、画像表示スクリーン
の防眩方法として種々のものが提案されていた。
の防眩方法として種々のものが提案されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像表示スクリ
ーンの防眩方法の１例として、機械的摩擦、またはフッ
酸等の薬品により選択的にエッチングすることにより、
スクリーンの表面を粗面に形成する方法があったが、こ
の方法は、加工時の公害発生ならびにスクリーンの損傷
をもたらすため、スクリーンの再生が不可能であり、特
に、スクリーンの透明度を低下させるのみならず、埃等
の吸着が一層容易になり、画像の解像度を低下させると
いう問題点があった。
ーンの防眩方法の１例として、機械的摩擦、またはフッ
酸等の薬品により選択的にエッチングすることにより、
スクリーンの表面を粗面に形成する方法があったが、こ
の方法は、加工時の公害発生ならびにスクリーンの損傷
をもたらすため、スクリーンの再生が不可能であり、特
に、スクリーンの透明度を低下させるのみならず、埃等
の吸着が一層容易になり、画像の解像度を低下させると
いう問題点があった。
【０００８】また、スクリーンの表面にプラスチックフ
ィルムや珪酸アルカリ塩水溶液（いわゆる水ガラス）を
塗布被覆する方法があったが、この方法は、被服が損傷
しやすく、有機溶剤やアルカリが溶出され表面が白濁化
しやすいので、スクリーンの解像度を低下させるという
問題点があった。
ィルムや珪酸アルカリ塩水溶液（いわゆる水ガラス）を
塗布被覆する方法があったが、この方法は、被服が損傷
しやすく、有機溶剤やアルカリが溶出され表面が白濁化
しやすいので、スクリーンの解像度を低下させるという
問題点があった。
【０００９】一方、スクリーンの表面に導電性金属を蒸
着やスパッタリング等によって被着させ、防眩と帯電防
止性能を同時に付与する方法があったが、この方法はそ
の被膜の耐久性等被膜強度が非常に弱いため、大型の複
雑な蒸着装置等が必要となり、工業的には使用すること
ができなかった。
着やスパッタリング等によって被着させ、防眩と帯電防
止性能を同時に付与する方法があったが、この方法はそ
の被膜の耐久性等被膜強度が非常に弱いため、大型の複
雑な蒸着装置等が必要となり、工業的には使用すること
ができなかった。
【００１０】特開昭６１−１１８９３２号公報には、Si
(OR)4（R:アルキル基） の一般式で表現されるアルキル
シリケートのアルコール溶液を塗布して重縮合させるこ
とにより、微細な凹凸を有するSiO2の被膜を形成する方
法が開示されている。この方法によれば、防眩性能のみ
ならずその表面に残留する下記の式で示すシラノール基
(Silanol基)が空気中の水分と反応して導電性を有する
ようになるので、この被膜を接地することにより、帯電
防止効果を得ることができた。
(OR)4（R:アルキル基） の一般式で表現されるアルキル
シリケートのアルコール溶液を塗布して重縮合させるこ
とにより、微細な凹凸を有するSiO2の被膜を形成する方
法が開示されている。この方法によれば、防眩性能のみ
ならずその表面に残留する下記の式で示すシラノール基
(Silanol基)が空気中の水分と反応して導電性を有する
ようになるので、この被膜を接地することにより、帯電
防止効果を得ることができた。
【００１１】 しかしながら、この方法は、充分な膜強度を得るために
２００℃以上の高温焼成が必要であるので、プラスチッ
ク等の透明基材には適用することができないのみなら
ず、この焼成過程においてシラノール基が縮合されてし
まうので、導電性が充分でなくなる。
２００℃以上の高温焼成が必要であるので、プラスチッ
ク等の透明基材には適用することができないのみなら
ず、この焼成過程においてシラノール基が縮合されてし
まうので、導電性が充分でなくなる。
【００１２】また、特開昭６１−１１８９４６号公報に
は、アルキルシリケートのアルコール溶液を塗布してこ
れを低温焼成する方法が開示されており、この技術は、
全ていわゆるイオン導電性を利用したものであるが、こ
の場合、その導電性が外気中の温度に依存するようにな
るので、乾燥地域や乾燥時期には充分な帯電防止効果を
発揮することができなくなるし、また、初期被膜強度が
不安定であるため、損傷が発生されやすくその帯電防止
特性が時間の経過に従って劣化され、安定性が低いし、
耐久性も弱いという問題点があった。
は、アルキルシリケートのアルコール溶液を塗布してこ
れを低温焼成する方法が開示されており、この技術は、
全ていわゆるイオン導電性を利用したものであるが、こ
の場合、その導電性が外気中の温度に依存するようにな
るので、乾燥地域や乾燥時期には充分な帯電防止効果を
発揮することができなくなるし、また、初期被膜強度が
不安定であるため、損傷が発生されやすくその帯電防止
特性が時間の経過に従って劣化され、安定性が低いし、
耐久性も弱いという問題点があった。
【００１３】一方、特開昭６１−１６４５２号公報に
は、シリケートに無機金属化合物を含有させ導電性の向
上をはかった技術が開示されているが、この場合、被膜
内に導電性を有するSiO2等の化合物が存在しないときに
は、被膜の電気的抵抗を減少させることができないし、
また、PdCl2 のような吸水性無機金属化合物を含有する
被膜は、その吸湿性を利用して表面抵抗を減少させるこ
とにより帯電防止効果を得るものであるため、外気中の
温度が低い条件下では充分な帯電防止効果をなすことが
できなくなり、特に、耐水性、耐薬品性等被膜の耐久性
が弱いという問題点もあった。
は、シリケートに無機金属化合物を含有させ導電性の向
上をはかった技術が開示されているが、この場合、被膜
内に導電性を有するSiO2等の化合物が存在しないときに
は、被膜の電気的抵抗を減少させることができないし、
また、PdCl2 のような吸水性無機金属化合物を含有する
被膜は、その吸湿性を利用して表面抵抗を減少させるこ
とにより帯電防止効果を得るものであるため、外気中の
温度が低い条件下では充分な帯電防止効果をなすことが
できなくなり、特に、耐水性、耐薬品性等被膜の耐久性
が弱いという問題点もあった。
【００１４】他方、特開昭６３−１３１４０８号公報に
は、ジルコニウム塩から得られたジルコニアをマトリッ
クスとして、導電性酸化物粒子を分散させる組成が開示
されており、この組成によれば、導電性酸化物粒子を形
成することができるが、原料の加水分解と炉過、洗浄、
焼成と粉砕、脱アルカリ処理等の複雑な工程を要する
し、また、組成物製造時粉砕のための粉砕装置と均一な
組成になるようにするための分散装置と成長防止剤等の
添加物が必要となり、製造単価が上昇されるばかりでな
く、形成された被膜が多孔性であるため、スクリーンの
透明度を低下させる問題点があった。
は、ジルコニウム塩から得られたジルコニアをマトリッ
クスとして、導電性酸化物粒子を分散させる組成が開示
されており、この組成によれば、導電性酸化物粒子を形
成することができるが、原料の加水分解と炉過、洗浄、
焼成と粉砕、脱アルカリ処理等の複雑な工程を要する
し、また、組成物製造時粉砕のための粉砕装置と均一な
組成になるようにするための分散装置と成長防止剤等の
添加物が必要となり、製造単価が上昇されるばかりでな
く、形成された被膜が多孔性であるため、スクリーンの
透明度を低下させる問題点があった。
【００１５】本発明は、前述した従来のものにおける問
題点を勘案してこれを解決しようと創出したものであ
る。
題点を勘案してこれを解決しようと創出したものであ
る。
【００１６】すなわち、本発明の目的は、帯電防止性が
優れており、経時変化がなく安定性があり、スクリーン
の透明度を低下させることなく、耐久性が優れている帯
電防止性被覆組成物を非常に容易に製造することのでき
る帯電防止性被覆組成物の製造方法に使用される透明導
電性溶液の製造方法を提供することにある。
優れており、経時変化がなく安定性があり、スクリーン
の透明度を低下させることなく、耐久性が優れている帯
電防止性被覆組成物を非常に容易に製造することのでき
る帯電防止性被覆組成物の製造方法に使用される透明導
電性溶液の製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明による透明導電性
溶液の製造方法を使用した製造方法により製造される帯
電防止性被覆組成物は、シリケート(Silicate)物質を部
分加水分解させたシリケート溶液と有機溶媒と水に可溶
性の無機化合物を水化反応させた含水酸化物に該無機化
合物と異種の金属化合物をドープ(dope)させた形態の導
電性物質を含む導電性溶液を混合して加水分解反応およ
び重縮合反応を進行させることを特徴とする。
溶液の製造方法を使用した製造方法により製造される帯
電防止性被覆組成物は、シリケート(Silicate)物質を部
分加水分解させたシリケート溶液と有機溶媒と水に可溶
性の無機化合物を水化反応させた含水酸化物に該無機化
合物と異種の金属化合物をドープ(dope)させた形態の導
電性物質を含む導電性溶液を混合して加水分解反応およ
び重縮合反応を進行させることを特徴とする。
【００１８】ここで加水分解性シリケート物質として
は、好ましくはアルキルシリケート（シリコンアルキシ
ド：Si(OR)4 、ただしR:アルキル基）、またはその縮合
体であるポリアルキルシロキサン、あるいはその混合物
であって例えばエチルシリケート(Si(OC2H5)4)等を使用
することができる。有機溶媒としては、アルコール類、
ケトン類、アセテート類等のアルコール溶媒や極性溶媒
中の１つまたは２つ以上を組合わせて使用し、必要によ
っては触媒として適切な酸を添加することができる。こ
の有機溶媒に溶解させた加水分解性シリケート物質に少
量の物質と塩酸または硝酸等の少量の酸を添加すること
により、部分加水分解を行うようになり、これによって
シリケート溶液を形成するようになる。
は、好ましくはアルキルシリケート（シリコンアルキシ
ド：Si(OR)4 、ただしR:アルキル基）、またはその縮合
体であるポリアルキルシロキサン、あるいはその混合物
であって例えばエチルシリケート(Si(OC2H5)4)等を使用
することができる。有機溶媒としては、アルコール類、
ケトン類、アセテート類等のアルコール溶媒や極性溶媒
中の１つまたは２つ以上を組合わせて使用し、必要によ
っては触媒として適切な酸を添加することができる。こ
の有機溶媒に溶解させた加水分解性シリケート物質に少
量の物質と塩酸または硝酸等の少量の酸を添加すること
により、部分加水分解を行うようになり、これによって
シリケート溶液を形成するようになる。
【００１９】本発明による透明導電性溶液の製造方法に
使用される物質としては、有機溶媒および水に可溶性で
ある無機化合物、例えばZr,Li,Sn,In 等の化合物である
ことが好ましいが、これは本発明の特徴によって含水酸
化物の形態で使用されるし、その表面にSnやSb等の化合
物がドープされた形態であって安定した導電性物質を形
成してこの導電性物質を含む透明導電性溶液を製造する
ことになる。
使用される物質としては、有機溶媒および水に可溶性で
ある無機化合物、例えばZr,Li,Sn,In 等の化合物である
ことが好ましいが、これは本発明の特徴によって含水酸
化物の形態で使用されるし、その表面にSnやSb等の化合
物がドープされた形態であって安定した導電性物質を形
成してこの導電性物質を含む透明導電性溶液を製造する
ことになる。
【００２０】このように安定した導電性物質を含む透明
導電性溶液を製造するのに適当な本発明による透明導電
性溶液の製造方法は、有機溶媒および水に可溶性でZr,L
i,Sn,In のいずれか１つまたは２以上の化合物の組合わ
せである可溶性無機化合物またはその水化物を有機溶媒
に溶解させたあと少量の水および塩基の少なくとも一方
を添加することにより水化させてなる前記無機化合物の
含水酸化物を含む含水酸化物溶液を形成し、前記可溶性
無機化合物と異なる種類のSnおよびSbのいずれか１つの
化合物またはその混合物である異種の無機化合物または
その水化物を導電性物質として使用し、この導電性物質
を含有している導電性溶液を前記含水酸化物溶液に加え
て攪拌することにより前記可溶性無機化合物の含水酸化
物に前記導電性物質をドープさせた形態の混濁溶液を形
成し、この混濁溶液に充分な量の水と酸とを加え加熱攪
拌することによりこの混濁溶液を膠質化(peptize) させ
ることを特徴としている。
導電性溶液を製造するのに適当な本発明による透明導電
性溶液の製造方法は、有機溶媒および水に可溶性でZr,L
i,Sn,In のいずれか１つまたは２以上の化合物の組合わ
せである可溶性無機化合物またはその水化物を有機溶媒
に溶解させたあと少量の水および塩基の少なくとも一方
を添加することにより水化させてなる前記無機化合物の
含水酸化物を含む含水酸化物溶液を形成し、前記可溶性
無機化合物と異なる種類のSnおよびSbのいずれか１つの
化合物またはその混合物である異種の無機化合物または
その水化物を導電性物質として使用し、この導電性物質
を含有している導電性溶液を前記含水酸化物溶液に加え
て攪拌することにより前記可溶性無機化合物の含水酸化
物に前記導電性物質をドープさせた形態の混濁溶液を形
成し、この混濁溶液に充分な量の水と酸とを加え加熱攪
拌することによりこの混濁溶液を膠質化(peptize) させ
ることを特徴としている。
【００２１】ここで可溶性無機化合物や有機溶媒は前述
したようなものをそれぞれ使用するのが好ましいが、こ
の可溶性無機化合物としては、例えばZrの場合、オキシ
硝酸ジルコニウム水化物［ZRO(NO3)2、2H2O］ またはオ
キシ塩化ジルコニウム水化物［ZrOCl2・8H2O］、Liの場
合、硝酸リチウム(LiNO3) または酢酸リチウム(CH3COOL
i)、Snの場合、塩化錫水化物(SnCl4・nH2O) 、Inの場
合、硝酸インジウム水化物(In(NO3)3・nH2O)または塩化
インジウム水化物(InCl2・nH2O) 等が使用されうる。一
方、これにドープされるSnまたはSb化合物としては、例
えば塩化アンチモン(SbCl3) または塩化錫水化物(SnCl4
・nH2O) が使用されうるし、微量添加される塩基として
は、例えばNH4OH 等である。
したようなものをそれぞれ使用するのが好ましいが、こ
の可溶性無機化合物としては、例えばZrの場合、オキシ
硝酸ジルコニウム水化物［ZRO(NO3)2、2H2O］ またはオ
キシ塩化ジルコニウム水化物［ZrOCl2・8H2O］、Liの場
合、硝酸リチウム(LiNO3) または酢酸リチウム(CH3COOL
i)、Snの場合、塩化錫水化物(SnCl4・nH2O) 、Inの場
合、硝酸インジウム水化物(In(NO3)3・nH2O)または塩化
インジウム水化物(InCl2・nH2O) 等が使用されうる。一
方、これにドープされるSnまたはSb化合物としては、例
えば塩化アンチモン(SbCl3) または塩化錫水化物(SnCl4
・nH2O) が使用されうるし、微量添加される塩基として
は、例えばNH4OH 等である。
【００２２】一方、同種または異種無機化合物のドープ
が行なわれた可溶性無機化合物の含水酸化物形態の導電
性物質を含む導電性溶液は、その溶液状態が混濁してい
るため、これをそのままシリケート溶液に混合して被膜
を形成する場合には被膜の透明度を低下させることにな
るので、これに充分な量の水と酸とを加えて加熱攪拌し
てこれを膠質化することにより透明にすることが好まし
い。
が行なわれた可溶性無機化合物の含水酸化物形態の導電
性物質を含む導電性溶液は、その溶液状態が混濁してい
るため、これをそのままシリケート溶液に混合して被膜
を形成する場合には被膜の透明度を低下させることにな
るので、これに充分な量の水と酸とを加えて加熱攪拌し
てこれを膠質化することにより透明にすることが好まし
い。
【００２３】このようにして製造された導電性溶液と前
述したシリケート溶液とを混合してなる帯電防止性被覆
組成物において、加水分解性シリケート物質は、組成物
全体に対して２０ｗｔ％を超過すれば組成物の粘度が度
を過ぎて高くなり塗布に不適合であるため、好ましくは
１〜２０ｗｔ％の範囲で混合する。一方、ドープされた
導電性物質は、組成物全体に対して０．０３〜７ｗｔ
％、特に０．１〜５ｗｔ％の範囲で混合されるのが好ま
しい。この組成範囲は導電性溶液の総量の混濁溶液の総
量に対する割合とすると約０．０２〜６ｗｔ％の範囲と
なる。
述したシリケート溶液とを混合してなる帯電防止性被覆
組成物において、加水分解性シリケート物質は、組成物
全体に対して２０ｗｔ％を超過すれば組成物の粘度が度
を過ぎて高くなり塗布に不適合であるため、好ましくは
１〜２０ｗｔ％の範囲で混合する。一方、ドープされた
導電性物質は、組成物全体に対して０．０３〜７ｗｔ
％、特に０．１〜５ｗｔ％の範囲で混合されるのが好ま
しい。この組成範囲は導電性溶液の総量の混濁溶液の総
量に対する割合とすると約０．０２〜６ｗｔ％の範囲と
なる。
【００２４】このような被覆組成物を利用した画像表示
スクリーンは、シリケート物質を部分加水分解させたシ
リケート溶液と、可溶性無機化合物の含水酸化物にこの
無機化合物と異種の無機化合物とをドープさせた形態の
導電性物質を含む導電性溶液とを形成し、前記シリケー
ト溶液と導電性溶液とを混合して加水分解反応および重
縮合反応を進行してなる帯電防止性被覆組成物溶液を画
像表示スクリーンの透明基材表面に塗布して被膜を形成
した後、この被膜を８０℃〜５００℃の温度に焼成して
なる帯電防止および防眩性被膜を備えることを特徴とす
る。
スクリーンは、シリケート物質を部分加水分解させたシ
リケート溶液と、可溶性無機化合物の含水酸化物にこの
無機化合物と異種の無機化合物とをドープさせた形態の
導電性物質を含む導電性溶液とを形成し、前記シリケー
ト溶液と導電性溶液とを混合して加水分解反応および重
縮合反応を進行してなる帯電防止性被覆組成物溶液を画
像表示スクリーンの透明基材表面に塗布して被膜を形成
した後、この被膜を８０℃〜５００℃の温度に焼成して
なる帯電防止および防眩性被膜を備えることを特徴とす
る。
【００２５】この画像表示スクリーンの形成に使用され
るシリケート溶液と導電性溶液とは、前述した組成なら
びに本発明の製造方法により製造されるのが好ましい。
また、その塗布方法としては、スピンコーティング(spi
n coating)、浸漬(dipping)、噴霧コーティング(spray
coating) 等の方法を使用することができる。
るシリケート溶液と導電性溶液とは、前述した組成なら
びに本発明の製造方法により製造されるのが好ましい。
また、その塗布方法としては、スピンコーティング(spi
n coating)、浸漬(dipping)、噴霧コーティング(spray
coating) 等の方法を使用することができる。
【００２６】一方、所定のの焼成温度範囲において画像
表示スクリーンの透明基材が熱に脆弱なプラスチック等
合成樹脂の場合には、１５０℃以下、すなわち８０℃〜
１５０℃の低温範囲で行なわれるのが好ましいが、透明
基材がガラス等である場合には高温であっても差支えな
いのでかかる制限がない。また、その焼成時間は例えば
相対的に短時間である５分ないし６０分、好ましくは３
０分内外が適当である。
表示スクリーンの透明基材が熱に脆弱なプラスチック等
合成樹脂の場合には、１５０℃以下、すなわち８０℃〜
１５０℃の低温範囲で行なわれるのが好ましいが、透明
基材がガラス等である場合には高温であっても差支えな
いのでかかる制限がない。また、その焼成時間は例えば
相対的に短時間である５分ないし６０分、好ましくは３
０分内外が適当である。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の透明導電性溶液の製造方
法を使用した製造方法により製造される被覆組成物溶液
の成膜機構(mechanism) は次のとおりであると把握され
る。すなわち、加水分解性シリケート物質、例えばアル
キルシリケートは加水分解され、シラノール基を形成す
る。
法を使用した製造方法により製造される被覆組成物溶液
の成膜機構(mechanism) は次のとおりであると把握され
る。すなわち、加水分解性シリケート物質、例えばアル
キルシリケートは加水分解され、シラノール基を形成す
る。
【００２８】 このシラノール基は重縮合されつぎのようにシロキサン
(siloxane)結合を形成し固化される。
(siloxane)結合を形成し固化される。
【００２９】 ここで、Mp(OH)n は伝導性の水酸化物、M は無機元素、
K は非金属元素、P,m,n は整数である。
K は非金属元素、P,m,n は整数である。
【００３０】前記シラノール基は、外気中の水分を吸収
して導電性を有するようになるので、特開昭６１−１１
８９３２号公報等に示すように、このシラノール基によ
る表面抵抗の減少により帯電防止効果を得ることは前述
したとおりである。ところで、シロキサン結合は、シリ
ケート被膜を画像表示スクリーンの表面に強固に付着さ
せてスクリーン自体の強度を維持する役割を果すように
なるが、シラノール基がシロキサン結合されるためには
焼成等の加熱が必要となる。
して導電性を有するようになるので、特開昭６１−１１
８９３２号公報等に示すように、このシラノール基によ
る表面抵抗の減少により帯電防止効果を得ることは前述
したとおりである。ところで、シロキサン結合は、シリ
ケート被膜を画像表示スクリーンの表面に強固に付着さ
せてスクリーン自体の強度を維持する役割を果すように
なるが、シラノール基がシロキサン結合されるためには
焼成等の加熱が必要となる。
【００３１】したがって、前述した従来技術において
は、焼成を経てからシロキサン結合を形成しない残留シ
ラノール基によって導電性を有するようになるので、焼
成が不充分であれば導電性は維持されるが被膜の強度が
不足するし、また、焼成が充分であれば被膜強度は維持
されるが導電性は低下されることになる。
は、焼成を経てからシロキサン結合を形成しない残留シ
ラノール基によって導電性を有するようになるので、焼
成が不充分であれば導電性は維持されるが被膜の強度が
不足するし、また、焼成が充分であれば被膜強度は維持
されるが導電性は低下されることになる。
【００３２】一方、前記シロキサン結合は、その原子構
造上一種の不規則な網目構造を形成することになるが、
導電性金属またはその化合物が添加される場合、この網
目構造の骨格内に導電性金属または金属化合物を堅固に
固定した強い結合をなすようになる。ところが、前述し
た特開昭６１−１６４５２号公報等におけるように、添
加される金属または金属化合物が粒子形態である場合に
は、いくら微粒子に粉砕するとしても、この金属または
金属化合物粒子の粒径が大き過ぎるので、原子構造であ
るシロキサン結合の網目構造内に含まれることができず
強い結合をなすことができなくなり、これによって、金
属または金属化合物粒子の選択的腐食や脱落が著しくな
り、その被膜強度が著しく低かった。
造上一種の不規則な網目構造を形成することになるが、
導電性金属またはその化合物が添加される場合、この網
目構造の骨格内に導電性金属または金属化合物を堅固に
固定した強い結合をなすようになる。ところが、前述し
た特開昭６１−１６４５２号公報等におけるように、添
加される金属または金属化合物が粒子形態である場合に
は、いくら微粒子に粉砕するとしても、この金属または
金属化合物粒子の粒径が大き過ぎるので、原子構造であ
るシロキサン結合の網目構造内に含まれることができず
強い結合をなすことができなくなり、これによって、金
属または金属化合物粒子の選択的腐食や脱落が著しくな
り、その被膜強度が著しく低かった。
【００３３】このような成膜構造において、本発明によ
る被覆組成物は、導電性溶液に含まれた導電性物質が含
水酸化物の形態をとり、シロキサン結合の網目構造内に
容易に結合され網目構造を骨格により堅固に固定するの
で、従来の帯電防止性被膜に比べて耐水性および耐薬品
性が優れており、空気中の湿度に影響を受けず低温度の
条件下においても安定された帯電防止特性を示すように
なる。
る被覆組成物は、導電性溶液に含まれた導電性物質が含
水酸化物の形態をとり、シロキサン結合の網目構造内に
容易に結合され網目構造を骨格により堅固に固定するの
で、従来の帯電防止性被膜に比べて耐水性および耐薬品
性が優れており、空気中の湿度に影響を受けず低温度の
条件下においても安定された帯電防止特性を示すように
なる。
【００３４】
【実施例】以下、本発明のいくつかの好ましい実施例を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００３５】実施例１ エタノール２０ｍｌに溶解したオキシ塩化ジルコニウム
水化物(ZrOCl2・8H2O)５ｍｌ溶液に微量のNH4OH を加え
てジルコニウム含水酸化物が形成された白色の混濁溶液
を得る。この混濁溶液に塩化錫水化物(SnCl4・nH2O)
４．５ｍｌをエタノール１０ｍｌに溶解させた溶液と少
量（５ｍｌ）の水を加えて充分に攪拌することにより、
錫がジルコニウム含水酸化物に均一にドープされた導電
性物質を含む溶液を得る。この溶液は白色の混濁溶液な
ので、これに充分な量の水と２０ｍｌとHNO3またはHCl
３ｍｌを加えて約８０℃で加熱攪拌することにより膠質
化された透明導電性溶液を得ることができる。
水化物(ZrOCl2・8H2O)５ｍｌ溶液に微量のNH4OH を加え
てジルコニウム含水酸化物が形成された白色の混濁溶液
を得る。この混濁溶液に塩化錫水化物(SnCl4・nH2O)
４．５ｍｌをエタノール１０ｍｌに溶解させた溶液と少
量（５ｍｌ）の水を加えて充分に攪拌することにより、
錫がジルコニウム含水酸化物に均一にドープされた導電
性物質を含む溶液を得る。この溶液は白色の混濁溶液な
ので、これに充分な量の水と２０ｍｌとHNO3またはHCl
３ｍｌを加えて約８０℃で加熱攪拌することにより膠質
化された透明導電性溶液を得ることができる。
【００３６】これと別にエチルシリケート(Si(OC2H5)4)
溶液２０ｍｌをメタノールとプロパノールを１：１に混
合した混合溶媒４５０ｍｌに溶解させたあと、これに少
量の水と酸、すなわち、水５ｍｌとHNO3またはHCl ３ｍ
ｌを加えてエチルシリケートを部分加水分解させたシリ
ケート溶液を得るようになる。
溶液２０ｍｌをメタノールとプロパノールを１：１に混
合した混合溶媒４５０ｍｌに溶解させたあと、これに少
量の水と酸、すなわち、水５ｍｌとHNO3またはHCl ３ｍ
ｌを加えてエチルシリケートを部分加水分解させたシリ
ケート溶液を得るようになる。
【００３７】得られたシリケート溶液と導電性溶液とを
混合させて加水分解および重縮合反応を進行させること
により、本発明による帯電防止および防眩性被覆組成物
溶液を得ることができる。
混合させて加水分解および重縮合反応を進行させること
により、本発明による帯電防止および防眩性被覆組成物
溶液を得ることができる。
【００３８】つぎに、この被膜を、約４５０℃で約３０
分間加熱して焼成させることにより、帯電防止および防
眩性被膜を完成させ、導電性テープ等によってこの被膜
をCRT の防爆バンドおよび／または外部黒鉛膜等に接地
させる。
分間加熱して焼成させることにより、帯電防止および防
眩性被膜を完成させ、導電性テープ等によってこの被膜
をCRT の防爆バンドおよび／または外部黒鉛膜等に接地
させる。
【００３９】実施例２ 硝酸リチウム(LiNO3) をアルコールに溶解させた溶液に
少量の水と塩基を加えてリチウム含水酸化物が含まれた
混濁溶液を形成した後、これに塩化錫水化物(SnCl4・nH
2O) のアルコール溶液と水を加えてリチウム含水酸化物
に錫が均一にドープされた導電性物質が含まれた混濁溶
液を形成し、これに充分な量の水と酸とを加えた後、攪
拌して透明な導電性溶液を形成する。
少量の水と塩基を加えてリチウム含水酸化物が含まれた
混濁溶液を形成した後、これに塩化錫水化物(SnCl4・nH
2O) のアルコール溶液と水を加えてリチウム含水酸化物
に錫が均一にドープされた導電性物質が含まれた混濁溶
液を形成し、これに充分な量の水と酸とを加えた後、攪
拌して透明な導電性溶液を形成する。
【００４０】つぎに、実施例１のようにして形成された
シリケート溶液と混合して被覆組成物溶液を形成した
後、これをCRT の前面パネルに塗布して乾燥させたうえ
で１８０℃に焼成して接地させる。
シリケート溶液と混合して被覆組成物溶液を形成した
後、これをCRT の前面パネルに塗布して乾燥させたうえ
で１８０℃に焼成して接地させる。
【００４１】実施例３ 塩化錫水化物(SnCl4・nH2O) のアルコール溶液に塩基を
加えて錫含水酸化物溶液を形成した後、塩化アンチモン
(SbCl3) のアルコール溶液と水とを加えて膠質化させて
アンチモンがドープされた錫含水酸化物の導電性物質が
含まれた透明導電性溶液を形成する。
加えて錫含水酸化物溶液を形成した後、塩化アンチモン
(SbCl3) のアルコール溶液と水とを加えて膠質化させて
アンチモンがドープされた錫含水酸化物の導電性物質が
含まれた透明導電性溶液を形成する。
【００４２】つぎに、プロパノールとブタノールの混合
溶媒に溶解させたエチルシリケートのシリケート溶液と
混合し、実施例１のように帯電防止および防眩性被膜を
形成して接地するが、このとき焼成温度は２５０℃であ
る。
溶媒に溶解させたエチルシリケートのシリケート溶液と
混合し、実施例１のように帯電防止および防眩性被膜を
形成して接地するが、このとき焼成温度は２５０℃であ
る。
【００４３】実施例４ 硝酸インジウム水化物(In(NO3)3・nH2O)のアルコール溶
液に塩基を加えてインジウム含水酸化物溶液にしたあ
と、塩化錫水化物(SnCl4・nH4O)のアルコール溶液と水
とを加えて膠質化させてインジウム含水酸化物に錫がド
ープされた導電性物質を含む透明な導電性溶液を形成す
る。
液に塩基を加えてインジウム含水酸化物溶液にしたあ
と、塩化錫水化物(SnCl4・nH4O)のアルコール溶液と水
とを加えて膠質化させてインジウム含水酸化物に錫がド
ープされた導電性物質を含む透明な導電性溶液を形成す
る。
【００４４】つぎに、この導電性溶液を、メタノール、
エタノール、メチルイソブチルケトンの混合有機溶媒に
エチルシリケートを溶解させたシリケート溶液と混合、
実施例１のように、帯電防止および防眩性被膜を形成し
て接地するが、このときの焼成温度は２００℃である。
エタノール、メチルイソブチルケトンの混合有機溶媒に
エチルシリケートを溶解させたシリケート溶液と混合、
実施例１のように、帯電防止および防眩性被膜を形成し
て接地するが、このときの焼成温度は２００℃である。
【００４５】比較例１ （特開昭６１−１１８９３２号公報に開示されたシラノ
ール基の導電性を利用した帯電防止性被膜）エチルシリ
ケート(Si(OC2H5)4)をエタノール(C2H5OH)に溶解させた
シリケート溶液をCRT 前面パネルに塗布後、２００℃に
３０分間焼成して被膜を形成したあと接地する。
ール基の導電性を利用した帯電防止性被膜）エチルシリ
ケート(Si(OC2H5)4)をエタノール(C2H5OH)に溶解させた
シリケート溶液をCRT 前面パネルに塗布後、２００℃に
３０分間焼成して被膜を形成したあと接地する。
【００４６】比較例２ （特開昭６１−１６４５２号公報に開示された無機金属
化合物を含む帯電防止性被膜）リチウムシリケート溶液
４５ｍｌと塩化パラジウム(PdCl2) 溶液（４ｍｌ／１０
０ｍｌ）１．７５ｍｌと蒸留水４５５ｍｌとを混合した
シリケート溶液をCRT前面パネルに塗布後、１２０℃で
１０分間焼成して被膜を形成した後に接地する。
化合物を含む帯電防止性被膜）リチウムシリケート溶液
４５ｍｌと塩化パラジウム(PdCl2) 溶液（４ｍｌ／１０
０ｍｌ）１．７５ｍｌと蒸留水４５５ｍｌとを混合した
シリケート溶液をCRT前面パネルに塗布後、１２０℃で
１０分間焼成して被膜を形成した後に接地する。
【００４７】以上のように形成された本発明の実施例と
比較例との試験結果はつぎの通りである。
比較例との試験結果はつぎの通りである。
【００４８】図１に図示されたものは本発明の実施例に
より製造された被覆組成物から形成された帯電防止およ
び防眩性被覆の光透過率を示したグラフである（フォタ
ル社のMCPD100 機器を使用して測定した）。
より製造された被覆組成物から形成された帯電防止およ
び防眩性被覆の光透過率を示したグラフである（フォタ
ル社のMCPD100 機器を使用して測定した）。
【００４９】実施例１ないし実施例４は、可視光線波長
帯である３８０〜７２０nm波長帯において、４００nm以
上の光に対しては８０％以上の高い光透過率を示してお
り、画像表示スクリーンの解像度を低下させない透明被
膜を形成することを確認することができた。
帯である３８０〜７２０nm波長帯において、４００nm以
上の光に対しては８０％以上の高い光透過率を示してお
り、画像表示スクリーンの解像度を低下させない透明被
膜を形成することを確認することができた。
【００５０】本発明の実施例により製造された帯電防止
性被覆組成物の導電性、すなわち帯電防止性の安定性の
有無は水槽浸漬試験と低湿度試験とで確認した。
性被覆組成物の導電性、すなわち帯電防止性の安定性の
有無は水槽浸漬試験と低湿度試験とで確認した。
【００５１】すなわち、本発明の実施例１と比較例２と
をそれぞれ純水の水槽内に２４時間浸漬させたあと表面
抵抗を測定した結果を表１に示した。
をそれぞれ純水の水槽内に２４時間浸漬させたあと表面
抵抗を測定した結果を表１に示した。
【００５２】測定には、宍戸エレクトロスタチック社の
メガレスタを使用し、印加電圧は５００Ｖである。
メガレスタを使用し、印加電圧は５００Ｖである。
【００５３】表１：帯電防止被膜の水槽浸漬試験（２４
時間浸漬） 画像表示スクリーンの透明基材として使用される光学ガ
ラスの表面抵抗は常温で１０11〜１０13Ω程度であるた
め、帯電防止被膜として使用され得る被膜の表面抵抗は
大体最大１０10Ω前後程度であるが、無機金属化合物粒
子を含む比較例２においては、浸漬後表面抵抗が著しく
増大して導電性、すなわち、帯電防止性を喪失した反
面、本発明の実施例１においては、表面抵抗に大きな変
化がないので、この実施例１によれば、耐水性が強く安
定した導電性が得られることを知ることができる。
時間浸漬） 画像表示スクリーンの透明基材として使用される光学ガ
ラスの表面抵抗は常温で１０11〜１０13Ω程度であるた
め、帯電防止被膜として使用され得る被膜の表面抵抗は
大体最大１０10Ω前後程度であるが、無機金属化合物粒
子を含む比較例２においては、浸漬後表面抵抗が著しく
増大して導電性、すなわち、帯電防止性を喪失した反
面、本発明の実施例１においては、表面抵抗に大きな変
化がないので、この実施例１によれば、耐水性が強く安
定した導電性が得られることを知ることができる。
【００５４】一方、本発明の実施例１と比較例１，２と
について、それぞれ低湿度試験を行った結果を表２と図
２に示した。
について、それぞれ低湿度試験を行った結果を表２と図
２に示した。
【００５５】ここで、試験機器は前述したメガレスタ機
器とスタチロンである。
器とスタチロンである。
【００５６】表２においては、相対湿度RH＝１５〜２０
％の低湿度条件で２４時間放置したあと５００Ｖを印加
した場合に計測された表面抵抗を比較した。
％の低湿度条件で２４時間放置したあと５００Ｖを印加
した場合に計測された表面抵抗を比較した。
【００５７】表２：帯電防止被膜の低温度条件試験（RH
１５〜２０％において２４時間放置） ここで知り得るごとくシラノール基を利用した比較例１
や無機金属化合物を含有する比較例２は低湿度条件、す
なわち乾燥時期や乾燥地域ではその帯電防止性を喪失す
る反面、本発明による被膜は水槽浸漬試験におけるよう
に低湿度条件においても導電性、すなわち帯電防止性が
大きく劣化されないことが確かめられた。
１５〜２０％において２４時間放置） ここで知り得るごとくシラノール基を利用した比較例１
や無機金属化合物を含有する比較例２は低湿度条件、す
なわち乾燥時期や乾燥地域ではその帯電防止性を喪失す
る反面、本発明による被膜は水槽浸漬試験におけるよう
に低湿度条件においても導電性、すなわち帯電防止性が
大きく劣化されないことが確かめられた。
【００５８】一方、図２に示されたものは、前述した低
い湿度条件（RH１５〜２０％）で２４時間放置した後の
被膜に印加電圧を加えた後、帯電防止被膜上の誘導電圧
の経過時間に対する時間的変化、すなわち、誘導電圧の
減衰時間を図示したものである（前述したスタチロンを
使用して測定図示した）。
い湿度条件（RH１５〜２０％）で２４時間放置した後の
被膜に印加電圧を加えた後、帯電防止被膜上の誘導電圧
の経過時間に対する時間的変化、すなわち、誘導電圧の
減衰時間を図示したものである（前述したスタチロンを
使用して測定図示した）。
【００５９】本発明の実施例により製造された帯電防止
被膜においては、電圧印加時の誘導電圧が４ＫＶ程度と
非常に低く、約２．２秒内に０ＫＶで収斂するようにな
り、その帯電防止効果が非常に優れることを知ることが
できる。
被膜においては、電圧印加時の誘導電圧が４ＫＶ程度と
非常に低く、約２．２秒内に０ＫＶで収斂するようにな
り、その帯電防止効果が非常に優れることを知ることが
できる。
【００６０】これに比べて比較例１、比較例２は全て５
０ＫＶの初期誘導電圧から非常に緩慢に減衰され、約３
５秒が経過すれば４４ＫＶ程度の誘導電圧を示し、それ
以後誘導電圧は徐々に減少するようになる。比較例１、
比較例２とも、低湿度条件でその導電性を喪失するの
で、このような試験結果はCRT の基材であるガラス自体
の誘導抵抗の減衰特性を示すものと判断される。
０ＫＶの初期誘導電圧から非常に緩慢に減衰され、約３
５秒が経過すれば４４ＫＶ程度の誘導電圧を示し、それ
以後誘導電圧は徐々に減少するようになる。比較例１、
比較例２とも、低湿度条件でその導電性を喪失するの
で、このような試験結果はCRT の基材であるガラス自体
の誘導抵抗の減衰特性を示すものと判断される。
【００６１】
【発明の効果】前述したように本発明による透明導電性
溶液の製造方法は、粉砕や分散などの複雑な工程や添加
剤を要しないので、非常に簡単で安価に製造でき、長期
間放置すると、むしろ導電性物質等の水化反応および重
縮合反応が進行して好ましい結果を招くので、ポットラ
イフ(pot life)が非常に長くなり、長期間にわたる保
管、使用が可能になるという長所がある。
溶液の製造方法は、粉砕や分散などの複雑な工程や添加
剤を要しないので、非常に簡単で安価に製造でき、長期
間放置すると、むしろ導電性物質等の水化反応および重
縮合反応が進行して好ましい結果を招くので、ポットラ
イフ(pot life)が非常に長くなり、長期間にわたる保
管、使用が可能になるという長所がある。
【図１】 本発明による透明導電性溶液の製造方法を利
用した製造方法により製造された被覆組成物から形成さ
れた帯電防止および防眩性被覆の光透過率を示したグラ
フ
用した製造方法により製造された被覆組成物から形成さ
れた帯電防止および防眩性被覆の光透過率を示したグラ
フ
【図２】 本発明による透明導電性溶液の製造方法を利
用した製造方法により製造された被覆組成物から形成さ
れた帯電防止および防眩性被覆と従来の帯電防止性被覆
の誘導電圧と経過時間、すなわちその減衰時間の関係を
示したグラフ
用した製造方法により製造された被覆組成物から形成さ
れた帯電防止および防眩性被覆と従来の帯電防止性被覆
の誘導電圧と経過時間、すなわちその減衰時間の関係を
示したグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｊ 29/88 Ｈ０１Ｊ 29/88 29/89 29/89 Ｈ０５Ｆ 1/02 Ｈ０５Ｆ 1/02 Ｆ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 3/16 C09D 5/24 C09D 183/02 H01J 29/86 - 29/89 H05F 1/02 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (2)
- 【請求項１】 有機溶媒および水に可溶性でZr,Li,Sn,I
n のいずれか１つまたは２以上の化合物の組合わせであ
る可溶性無機化合物またはその水化物を有機溶媒に溶解
させたあと少量の水および塩基の少なくとも一方を添加
することにより水化させてなる前記無機化合物の含水酸
化物を含む含水酸化物溶液を形成し、 前記可溶性無機化合物と異なる種類のSnおよびSbのいず
れか１つの化合物またはその混合物である異種の無機化
合物またはその水化物を導電性物質として使用し、 この導電性物質を含有している導電性溶液を前記 含水酸
化物溶液に加えて攪拌することにより前記可溶性無機化
合物の含水酸化物に前記導電性物質をドープさせた形態
の混濁溶液を形成し、 この混濁溶液に充分な量の水と酸とを加え加熱攪拌する
ことによりこの混濁溶液を膠質化することを特徴とする
透明導電性溶液の製造方法。 - 【請求項２】 前記導電性溶液が前記混濁溶液に対し
０．０２ないし６ｗｔ％の範囲で含有されることを特徴
とする請求項１に記載の透明導電性溶液の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019900003340A KR0150944B1 (ko) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 대전방지 및 방현성 화상표시 스크린 |
| KR1990-3340 | 1990-03-13 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2341198A Division JP2688450B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-11-30 | 帯電防止性被覆組成物ならびにこの帯電防止性被覆組成物を利用した帯電防止および防眩性画像表示スクリーン |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09217055A JPH09217055A (ja) | 1997-08-19 |
| JP2866063B2 true JP2866063B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=19296937
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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