JPH08143337A - 電界シールド用透明導電膜 - Google Patents

電界シールド用透明導電膜

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JPH08143337A
JPH08143337A JP30822894A JP30822894A JPH08143337A JP H08143337 A JPH08143337 A JP H08143337A JP 30822894 A JP30822894 A JP 30822894A JP 30822894 A JP30822894 A JP 30822894A JP H08143337 A JPH08143337 A JP H08143337A
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JP
Japan
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silicate
film
layer
ito
dispersed
Prior art date
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Pending
Application number
JP30822894A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Adachi
健治 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/40Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/44Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
    • C03C2217/45Inorganic continuous phases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
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    • C03C2217/46Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475Inorganic materials
    • C03C2217/476Tin oxide or doped tin oxide

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低温成膜および低膜厚で、陰極線管(CR
T)の電界シールド効果に十分な低い表面抵抗の膜を得
ること。 【構成】 ガラス基板上に少なくとも2層がITO分散
シリケート層および高導電性酸化物分散シリケート層を
有し、最上層がオーバーコートシリケート膜である3層
以上の多層膜を形成する。ITO分散シリケート層は、
インジウム錫酸化物超微粒子とシリケートを主成分とす
るガラスマトリックスとから実質的に構成され、高導電
性酸化物分散シリケート層は、三酸化レニウム超微粒子
と二酸化ルテニウム超微粒子のうちの1以上、およびシ
リケートを主成分とするガラスマトリックスとから構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、OA機器のディスプレ
イやTVのブラウン管等の陰極線管の前面ガラスに電界
シールド効果を付与するための透明導電膜に関する。
【0002】
【従来の技術】テレビゲーム機やパーソナルコンピュー
ター、ワープロ等においては、表示画面が見やすく、視
覚疲労を感じさせないことのほかに、陰極線管(CR
T)表面の帯電によるホコリの付着や手が触れた時の電
撃ショック等がないことが要求される。さらにこれに加
えて最近では、CRTから発生する低周波電磁波の人体
に対する悪影響が懸念されており、このような電磁波が
外部に漏洩しないCRTが望まれている。
【0003】電磁波は、偏向コイルやフライバックトラ
ンスから発生し、TVの大型化に伴って益々大きな電磁
波が周囲に洩れる傾向にある。磁界の漏洩は、偏向コイ
ルの形状を変える等の工夫で大部分を防止することがで
きる。一方、電界の漏洩に対しては、CRT前面ガラス
表面に導電性の透明被膜を形成することにより防止でき
る。この方法は、近年帯電防止のためにとられてきた対
策と原理的には同一である。ただし、この場合の導電性
被膜の導電性は、帯電防止用に形成されていた導電性被
膜の導電性よりもはるかに高い値が求められ、帯電防止
には表面抵抗で10Ω/□程度で十分とされている
が、漏洩電界を防ぐためには少なくとも10Ω/□以
下、好ましくは10〜10Ω/□台の低抵抗の透明
膜を形成する必要がある。
【0004】上記の要求に対応するため、従来より真空
蒸着やスパッタ法等により透明導電膜を形成する方法が
いくつか提案されているが、その中でも低コストで低い
表面抵抗を実現できるものとして、極微細なインジウム
錫酸化物(ITO粉末)をアルキルシリケートの結合剤
と共に塗布液中に分散したインクを、CRT前面ガラス
に塗布、乾燥後、200℃以下の温度で焼成する方法が
ある。この方法によれば、膜厚に応じて10〜10
Ω/□の表面抵抗値が得られる上に、真空蒸着やスパッ
タ法等の他の透明導電膜形成方法に比べてはるかに簡便
であって製造コストも低く、CRT完成球に処置可能な
電界シールドへの対応として極めて有利な方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法はスパッタ法や蒸着法等に比べると、得られる表面抵
抗値においてやや劣ることが欠点としてあげられる。電
界シールド効果を高めるには、表面抵抗値が低いほど効
果的であり、前記インク法を用いて可及的に抵抗値を下
げることが工業的価値を高めることになる。導電性を担
うITO微粒子は、添加する錫の量や還元して生ずる欠
損酸素の量に応じてある程度粉の抵抗値を下げることが
できる。また、ITO微粒子の分散性を上げて膜中のI
TO充填密度を高くするほど膜の抵抗値は下げられる。
【0006】しかしながら、膜厚を厚くすると膜に曇り
(ヘイズ)が生じて解像度が低下するという難点が生
じ、また焼成温度に関しては、CRT完成球に成膜する
ため実質的に200℃以下の温度に制約される。従っ
て、膜厚や最大焼成温度を増加させずに、またITOの
高透明性を生かしつつ表面抵抗を下げることが望まれて
いる。
【0007】本発明は、従来のこのような実状に鑑みて
なされたもので、低温成膜および低膜厚で、CRTの電
界シールド効果に十分な低い表面抵抗の膜を提供しよう
とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板上
に積層してなる3層以上の多層膜からなり、そのうち少
なくとも2層がITO分散シリケート層および高導電性
酸化物分散シリケート層であり、最上層がオーバーコー
トシリケート膜である電界シールド用透明導電膜であっ
て、前記ITO分散シリケート層がインジウム錫酸化物
超微粒子とシリケートを主成分とするガラスマトリック
スとから実質的に構成され、前記高導電性酸化物分散シ
リケート層が、三酸化レニウム超微粒子と二酸化ルテニ
ウム超微粒子のうちの1以上、およびシリケートを主成
分とするガラスマトリックスとから実質的に構成されて
いる電界シールド用透明導電膜を要旨とするものであ
る。
【0009】
【作用】本発明における多層膜は、具体的には例えば、
ITO分散シリケート層ーReO分散シリケート層ー
オーバーコートシリケート膜の積層からなる3層膜、
[ReO+RuO]分散シリケート層ーITO分散
シリケート層ーオーバーコートシリケート膜の積層から
なる3層膜、RuO分散シリケート層ーシリケート層
ーITO分散シリケート層ーオーバーコートシリケート
膜の積層からなる4層膜等があり、3層以上で構成され
るものすべてを含むものである。このように、ITOを
用いた電界シールド用コーティング膜に、ReOやR
uO等の高導電性の微粒子が分散したシリケート層を
並列的に導入することによって、多層膜全体の表面抵抗
が顕著に低下する。
【0010】また、本発明において、最上層にオーバー
コートシリケート膜を成膜する理由は、膜強度の補強と
低反射効果の付与にある。すなわち、ITO分散シリケ
ート膜や高導電性酸化物分散シリケート膜の屈折率は、
基板となるCRTフェイスパネルの屈折率よりも大きい
ので、例えばITO膜の上面にシリケートのような屈折
率の低い膜を被せると、屈折率と膜厚が制御された条件
により1層目の反射波と2層目の反射波の間に破壊的干
渉が起こって反射率が低下し、反射による眩しさを抑え
た見えやすい画面のCRTになる。屈折率の大と小の膜
が交互に並ぶ層数がおくなるほど一般的に低反射効果が
向上する。オーバーコートを施す主目的は内層の保護で
あるが、このように反射効果を備えた多層膜に設計する
と、電界シールド効果に加えて低コスト高付加価値のC
RTとなり、工業的価値が大きい。
【0011】また、本発明の多層膜を構成するITO分
散シリケート層において、透明導電性微粒子としては、
ITOの一部を、アンチモン添加酸化錫(ATO)、ア
ルミニウム添加酸化亜鉛(AZO)、フッ素添加酸化イ
ンジウム、フッ素添加酸化錫、フッ素添加酸化亜鉛、フ
ッ素添加ITO、フッ素添加ATO等で代替されてもよ
い。これらの代替物質は、すべて透明で導電性を有する
物質であり、またフッ素添加はキャリア濃度を上げて導
電性改善を意図してなされるものである。
【0012】高導電性酸化物分散シリケート層を構成す
るReOやRuO等の微粒子は、圧粉抵抗において
ITOやATO等よりもさらに2〜3桁抵抗値が低く、
したがってReOやRuOの分散した膜は、ITO
微粒子の分散した膜よりも高い導電性を持つ。また、I
TO分散シリケート層には、ReOまたは/およびR
uOが、高導電性酸化物分散シリケート層にはITO
が、それぞれ少量混在しても支障はない。
【0013】本発明におけるシリケートとは、ポリシロ
キサン結合によって構成される化合物を言い、シラノー
ル(SiーOH)の脱水縮重合によって得られる。シロ
キサン結合のSiの一部は、屈折率調整や強度補強のた
めにTi、Zr、Al等で置換することもできる。ま
た、コントラスト向上のために有機色素が添加されたも
のであってもよい。
【0014】本発明の膜を作製する方法としては、上記
の導電性微粒子およびシリケート溶液を適当な溶媒中に
分散したインクを基板上に塗布、乾燥し、これを繰返す
ことによって多層塗布膜とし、最終的に200℃以下の
温度で焼成する方法を用いることができる。
【0015】ここで、インクを構成するシリケート溶液
は、オルトアルキルシリケートあるいはこれを加水分解
してある程度脱水縮重合を進行させたものを主成分とす
る溶液である。アルキルシリケート部分加水分解重合物
としては、オルトアルキルシリケートに水や酸触媒を加
えて加水分解し脱水縮重合を進行させたもの、またはす
でに4〜5量体まで加水分解縮重合を進行させた市販の
アルキルシリケート溶液をさらに加水分解と脱水縮重合
を進行させたもの等を用いることができる。縮重合が進
行すると、溶液の粘度が上昇し最終的には固化するの
で、溶液の縮重合度合いは溶液が基板に塗布できる粘度
以下のところで用いるが、縮重合の度合いはそれ以下の
レベルであれば特に限定されない。アルキルシリケート
部分加水分解重合物は、膜塗布後の焼成加熱時に縮重合
反応がほぼ完結して、硬いシリケートになる。
【0016】また、インクの塗布方法は、スピンコート
法が一般的であるが、スプレーコート法やディップコー
ト法等、インクを平坦にかつ薄く均一に塗布できる方法
であれば特に限定されない。焼成温度は、CRT完成球
の限界加熱温度を考慮し通常200℃以下で行うが、そ
れ以上でも勿論焼成可能であり、また表面抵抗値は焼成
温度が高いほど低下する傾向にあるが、焼成温度が約3
00℃を超えるとITOの再酸化等のため抵抗値は上昇
傾向になる。
【0017】
【実施例】
実施例1 ReO超微粉(平均粒径35nm、住友金属鉱山株式
会社製)15g、Nーメチルー2ーピロリドン(NM
P)20g、4ーヒドロキシー4ーメチルー2ーペンタ
ノン(ジアセトンアルコール)65gをボールミル混合
して作製したReO分散液と、ITO超微粉(平均粒
径20nm、住友金属鉱山株式会社製)15g、NMP
20g、ジアセトンアルコール65gをボールミル混合
して作製したITO分散液に、それぞれエチルシリケー
ト溶液(多摩化学工業株式会社製)50g、エタノール
34g、5%塩酸水溶液8g、蒸留水5gで調整したエ
チルシリケート溶液50gおよびエタノール500gを
混合し、ITOシリケートインクおよびReOシリケ
ートインク各650gを作製した。
【0018】次に、150rpmで回転する200×1
50×3mmの板ガラス基板上に、上記ReOシリケ
ートインク10gをビーカから滴下し、そのまま10分
放置後、続いてITOシリケートインク10gを同様に
ビーカから滴下し、そのまま10分放置し、さらにシリ
ケートインク10gをビーカから滴下して1分放置後、
回転を停止した。このようにして3層膜のスピンコート
を行った板ガラスを、大気中において焼成温度180℃
で1時間焼成して3層積層膜を得た。
【0019】実施例2 高導電性酸化物シリケート層として、ReOに替えて
RuO微粒子を用いた以外は実施例1と同様にして3
層積層膜を得た。
【0020】実施例3 ITO分散シリケート層とReO分散シリケート層の
成膜順序を逆にした以外は、実施例1と同様にして3層
積層膜を得た。
【0021】実施例4 実施例1と同じ要領でITOシリケートインク、ReO
シリケートインクおよびシリケートインクを調整し、
150rpmで回転する200×150×3mmの板ガ
ラス基板上にITOシリケートインク10gを滴下し、
回転させたたま10分放置後、シリケートインク10g
を同様に滴下して5分放置し、続いてReOシリケー
トインク10gを同様に滴下して10分放置し、さらに
シリケートインク10gを同様に滴下して1分放置後、
回転を止めた。このようにして4層膜のスピンコートを
行った板ガラスを、大気中において焼成温度180℃で
1時間焼成して4層積層膜を得た。
【0022】実施例5 焼成温度を250℃とした以外は、実施例2と同様にし
て3層積層膜を作製した。
【0023】実施例6 焼成温度を250℃とした以外は、実施例4と同様にし
て3層積層膜を作製した。
【0024】比較例1 実施例1と同じ要領でITOシリケートインクおよびシ
リケートインクを調整し、180rpmで回転する20
0×150×3mmの板ガラス基板上にITOシリケー
トインク10gを滴下し、回転させたたま10分放置
後、シリケートインク10gを同様に滴下して1分放置
後、回転を止めた。このようにしてReOシリケート
層を形成しない他は、実施例1と全く同様にして得た2
層積層膜のスピンコートを行った板ガラスを、大気中に
おいて焼成温度180℃で1時間焼成して2層積層膜を
得た。
【0025】比較例2 最上層のオーバーコートシリケート膜を成膜しなかった
他は、実施例1と全く同様にして2層積層膜を得た。
【0026】以上の実施例1〜6および比較例1、2で
得られた膜の表面抵抗値、ヘイズ値、膜厚、最小反射
率、鉛筆硬度の測定結果をまとめて表1に示す。なお、
膜の表面抵抗は、三菱油化株式会社製の表面抵抗計ロレ
スタMCPーT200を用いて測定した。また、ヘイズ
値は、村上色彩技術研究所製ヘイズメーターHRー20
0を用いて測定した。全膜厚は、膜の2ケ所を基板間で
削り取って東京精密株式会社製表面粗さ計SURFCO
Mー750Aを用いて測定し、反射率は島津製作所製分
光光度計を用いて測定した。鉛筆硬度は東洋精機製作所
製鉛筆引っ掻き塗膜硬さ試験機を用いて荷重1kgで引
っ掻き傷を入れた目視で評価した。
【0027】表1の結果より、実施例1〜3の3層積層
膜は、表面抵抗値が0.8〜4.3×10Ω/□とな
り、電界シールド効果に十分な低抵抗が得られ、またヘ
イズ値や最小反射率も低い。また、実施例4の4層積層
膜は、表面抵抗値が6.3×10Ω/□と顕著に低く
なった上、ヘイズ値も0.3%と低くなり、さらに最小
反射率も0.4%と顕著に低下した。さらに、実施例5
および実施例6の3層積層膜は、それぞれ抵抗値が6×
10Ω/□、5×10Ω/□と極小値を示した。
【0028】一方、比較例1の2層積層膜の場合、表面
抵抗値はReOシリケート層を入れた場合に比べて1
桁以上高い値を示した。また、比較例2の2層積層膜の
場合、抵抗値は低いものの、ヘイズ値が上昇した他、鉛
筆硬度が通常の7〜9Hに比べて2Hという低い値とな
った。また、低反射設計になっていないので、最小反射
率は決められなかった。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明は高導電性
のReOやRuOを分散したシリケート層をITO
シリケート層に並列的に導入したことにより、ヘイズ値
や反射率等の光学特性を悪化させることなく膜の導電性
を著しく向上させることができる。また、200℃以下
の焼成温度でも電界シールド効果に十分な導電性を得る
ことができ、さらに300℃以下の温度に上げることに
よりこれを上回る導電性も期待できる。したがって、本
発明の多層膜をCRT前面ガラスに形成することによ
り、電界シールド効果に必要な低い表面抵抗を、低コス
ト、低温度焼成で得ることが可能である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板上に積層してなる3層以上の
    多層膜からなり、そのうち少なくとも2層がITO分散
    シリケート層および高導電性酸化物分散シリケート層で
    あり、最上層がオーバーコートシリケート膜である電界
    シールド用透明導電膜であって、前記ITO分散シリケ
    ート層がインジウム錫酸化物超微粒子とシリケートを主
    成分とするガラスマトリックスとから実質的に構成さ
    れ、前記高導電性酸化物分散シリケート層が、三酸化レ
    ニウム超微粒子と二酸化ルテニウム超微粒子のうちの1
    以上、およびシリケートを主成分とするガラスマトリッ
    クスとから実質的に構成されていることを特徴とする電
    界シールド用透明導電膜。
JP30822894A 1994-11-17 1994-11-17 電界シールド用透明導電膜 Pending JPH08143337A (ja)

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JP30822894A JPH08143337A (ja) 1994-11-17 1994-11-17 電界シールド用透明導電膜
EP19950305882 EP0713240B1 (en) 1994-11-17 1995-08-23 Transparent conductor film for electric field shielding

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1082716C (zh) * 1996-10-09 2002-04-10 东芝株式会社 导电性防反射膜及阴极射线管

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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