NO308862B1 - Antistatisk beleggsblanding, anvendelse derav og framgangsmÕte for framstilling av en transparent ledende løsning - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en antistatisk beleggs-blanding i samsvar med den innledende delen av krav 1, en framgangsmåte for framstilling av en slik blanding i samsvar med den innledende delen av krav 8, samt anvendelse av blandingen i samsvar med krav 13.

Vanligvis blir glass eller plast brukt som transparent materiale for bildeskj ermer slik som bilderørskj ermer, LCD og utstillingsvindu. Siden glass og plaster er isolerende materialer, er imidlertid deres overflatemotstand svært høy, slik at elektriske ladninger har en tendens til å akkumuleres på denne. Dersom slike elektrostatiske ladninger akkumuleres, vil fremmede materialer slik som støv fra den omgivende luft festes på overflata av skjermen, med det resultat at skjermen tilsmusses, oppløsninga av det viste bildet reduseres, og personen som berører skjermen kan få elektriusk støt. Spesielt hvis elektrostatiske ladninger akkumuleres på basisplata av en LCD-skjerm, kan det opptre feiloperasjoner på en slik • måte at et segment som ikke er påført driftsspenning likevel blir drevet. I den senere tid der bilderørskj ermer er tatt i bruk som datamaskinskjermer er brukerens sjanse for å komme i kontakt med skjermen blitt større med tilpasningen av skjermen til bruk som f.eks. tastatur, og problemene med feiloperasjoner og elektrisk sjokk har blitt mere alvorlig.

I tilfellet med ei flat plate vil glass eller plast imidlertid produsere overflaterefleksjoner, og skjermen vil således reflektere det omgivende lys i normal retning med det resultat at bildet på skjermen blir ugjenkjennelig. Slike fenomen blir tiltar proporsjonalt med intensiteten i det omgivende lys, og derfor vil skjermtyper med lav luminans, slik som LCD og tilsvarende, gi et mere ugjenkjennelig bilde hvis skjermen brukes i lys med høy luminans. Videre vil bilderørskj ermer i fjernsynsapparater og skjermer også gi uklare bilder i slike tilfeller, og hvis de blir betraktet i lengre tid kan derfor øynene lett bli trette. På grunn av dette har det vært et behov for ei ikke-skinnende eller skinn-reduserende overflate på en bildeskj erm.

Under slike omstendigheter er det framkommet flere forslag for å fjerne skinn fra skjermer.

Det har for eksempel blitt foreslått en framgangsmåte ved å lage ei ru overflate på skjermen ved å utføre en mekanisk sliping, eller ved å utføre en selektiv etsing ved bruk av fluorsyre og tilsvarende. Dette har imidlertid ulemper ved at forurensning finner sted under behandlingen, at skjermene kan ødelegges under behandlingen og at renovering av skjermen blir umulig. Behandlingen vil videre svekke gjennomsiktigheten i skjermen, og fremmer oppfanging av støv, for derved å redusere bildets oppløsning.

Et annet forslag har vært å spre en plastfilm eller vandig alkalisilikat-løsning (såkalt vannglass) ut over skjermens overflate, men dette har de ulemper at belegget har en tendens til å ødelegges, og det uorganiske løsningsmidlet eller den alkaliske forbindelsen har en tendens til å vaskes ut, for derved å resultere i en hvit ugjennomskinnelighet, og skjermens opløsningsgrad svekkes.

Et annet forslag har vært å avsette et ledende metall på skjermens overflate ved bruk av dampavsetning eller en påsprutningsmetode, slik at de antistatiske og ikke-skinnende karakteristikker forbedres samtidig.

JP patentskrift 86-118932 beskriver en framgangsmåte der ei alkohol-løsning av alkylsilikat med formel Si(OR)4, der R betegner ei alkylgruppe, blir fordelt og polykondensert slik at det dannes Si02-belegg med bittesmå kopp- merker. I henhold til denne framgangsmåten kan det oppnås ikke bare ikke-skinnende egenskaper, men også antstatiske egenskaper ved at belegget jordes, siden silanolgruppen (Si-OH) reagerer med atmosfærens fuktighet slik at den blir ledende.

I samsvar med denne framgangsmåten må det imidlertid anvendes høy temperatur, 200 °C eller høyere, for å oppnå et belegg med tilstrekkelig styrke. Denne metoden kan ikke anvendes på gjennomsiktige materialer slik som plast, og det kan heller ikke oppnås tilstrekkelig konduktivitet på grunn av at silanolgruppa polykondenseres under denne varmeprosessen.

For å overvinne dette problemet beskriver JP patentskrift 86-118946 en framgangsmåte ved at ei alkohol-løsning av alkylsilikat spres utover og herdes ved lav temperatur. Alle disse framgangsmåtene gir imidlertid ionisk ledning som avhenger av fuktigheten i den omgivende luft, og de kan derfor ikke gi tilstrekkelig antistatisk effekt i tørre områder eller i en tørr årstid. Videre, siden den initielle beleggs-styrken er svært ustabil har det en tilbøyelighet til å ødelegges, og degradering skjer i tidens løp slik at stabiliteten og varigheten reduseres.

JP patentskrift 86-16452 beskriver imidlertid en framgangsmåte der en uorganisk metall-forbindelse tilføres til silikat i et forsøk på å forbedre ledningsevnen. Hvis belegget i dette tilfellet ikke inneholder en ledende forbindelse slik som Si02, kan den elektriske motstand i det dekkende belegget ikke reduseres. Laget som inneholder en absorberende uorganisk metallisk forbindelse slik som paladdium diklorid, reduserer dets overflatemotstand ved anvendelse av den absorberende egenskap, slik at det oppnås en antistatisk effekt, og derfor kan den antistatiske effekt oppnås dersom fuktigheten i den omgivende luft ikke er tilstrekkelig høy. Spesielt er varigheten av belegget med hensyn til fuktmotstand og kjemisk resistens svært dårlig.

JP patent publ.nr. 88-131408 beskriver ei blanding deri de ledende oksidpartiklene blir dispergert under den betingelse at det blir brukt en grunnmasse av zirkoniumoksid fra et zirkoniumsalt. Dette krever imidlertid kompliserte prosesser slik som hydrolyse, filtrering, rensing, herding, knusing, dealkalisering og tilsvarende ved tilvirking av partiklene i det ledende oksidet. Videre kreves det ved tilvirkingen av blandinga ei knuseinnretning, ei dispergerings- innretning for å fordele bestanddelene jevnt, og et tilsatsmiddel slik som veksthemmer. Det resulterende laget er dessuten porøst hvorved skjermens gjennomsiktighet reduseres.

Formål

Den foreliggende oppfinnelsen har til hensikt å overvinne de ovennevnte ulempene ved den kjente teknikk.

Det er derfor et formål med oppfinnelsen å frambringe ei antistatisk beleggs-blanding deri den anti-elektrostatiske egenskap er overlegen, der den tidsavhengie degradering er svært lav, der gjennomsiktigheten i skjermen ikke skades, der varigheten er svært overlegen og der tilvirkingen er svært enkel.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å frambringe en framgsmåte for tilvirking av den antistatiske beleggs-blandinga som er nevnt ovenfor.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å anvende den ovennevnte antistatiske beleggs-blandinga, for å oppnå en antistatisk og ikke-skinnende bildeskjerm.

Oppfinnelsen

De ovennevnte formål blir oppnådd med ei antistatiske beleggs-blanding i samsvar med den karakteristiske delen av krav 1, en framgangsmåte i samsvar med den karakteristiske delen av krav 8, og en anvendelse i samsvar med krav 13. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de uselvstendige krav.

Silikatmaterialet i blandingen bør fortrinnsvis være alkylsilikat (silisiumalkoksid: Si(OR)4, der R betegner ei alkylgruppe), polyalkylsiloksan som et kondensat av dette eller ei blanding av dette, f.eks. etylsilikat (Si(OC2H5)4). Som organisk løsningsmiddel kan det brukes en kombinasjon av to eller flere alkoholer og et polart løsningsmiddel, slik som alkoholer, ketoner og acetater, mens ei passende syre kan tilsettes som en katalysator, avhengig av bruken.

Den partielle hydrolyse blir utført ved tilsats av en mindre mengde syre slik som klorsyre eller salpetersyre og en mindre mengde vann til det hydrolyserende silikatmaterialet som er oppløst i et organisk løsningsmiddel, for derved å danne ei silikatløsning.

Uorganiske forbindelser, som er vannløselige eller løselige i organiske løsningsmidler, slik som forbindelser av Zr, Li, Sn eller In kan med fordel anvendes ved tilvirking av den ledende løsninga, og de kan brukes i form av molekylært vannholdige oksider eller hydroksider i henhold til det karakteristiske trekk ved den foreliggende oppfinnelsen. Således blir det dannet et ledende materiale med en tilsatt forbindelse av Sb eller Sn, og ei gjennomsiktig ledende løsning blir dannet ved bruk av det ovennevnte ledende materialet.

For å oppnå de ovennevnte formål, utgjør framgangsmåten for tilvirking av den gjennomsiktige løsning som inneholder det stabile ledende materialet følgende trinn: lage vannholdige oksider, ei løsning inneholdende molekylært vannholdige oksider eller hydroksider av en løselig uorganisk forbindelse som hydreres ved oppløsning av en løselig uorganisk forbindelse eller hydrater av denne i et organisk løsningsmiddel ved tilsats av en liten mengde vann og/eller base;

tilsette en metallisk forbindelse av forskjellig type fra den uorganiske forbindelsen, eller hydratet av denne, til den vannholdige oksid-løsninga, røre slik at metallforbindelsen av samme eller forskjellig type tilsettes de vannholdige oksider av den uorganiske forbindelse; og

peptisere den ugjennomsiktige løsninga ved å tilsette tilstrekkelige mengder vann og syre til den ugjennomsiktige løsninga, og ved oppvarming og omrøring.

Den løselige uorganiske forbindelsen og det organiske løsningsmidlet bør her fortrinnsvis brukes i de fonner som nevnt ovenfor. For eksempel omfatter den løselige uorganiske forbindelsen zirkoniumforbindelser slik som zirkonium oksynitrat-hydrat (ZrO(N03)2 • 2 H20) eller zirkonium oksyklorid- hydrat (ZrOCl2• 8H20); litiumforbindelser slik som litiumnitrat (LiN03) eller litiumacetat (CH3COOLi); tinnforbindelser silk som tinnkloridhydrat (SnCl4• nH20); indiumforbindelser slik som indiumnitrat- hydrat (In(N03)3• nH20) eller indiumkloird-hydrat (InCl2• nH20).

Som tinn- eller antimonforbindelser som skal tilsettes kan det anvendes antimonklorid (SbCl3) eller tinnkroridhydrat (SnCl4• nH20), og som base for tilsats i svært små mengder kan det f.eks. anvendes NH4OH.

Gjennomsiktigheten i belegget kan imidlertid forverres hvis den ledende løsninga brukes uten modifikasjon ved å blande den med silikatløsninga, siden den ledende løsninga inneholder det ledende materialet i form av molekylært vannholdige oksider eller hydroksider av en løselig uorganisk forbindelse deri de samme eller forskjellige uorganiske forbindelser som tilsettes er ugjennomsiktige i løsningsform. Derfor må det tilsettes tilstrekkelige mengder vann og syre, og blandinga må varmes, omrøres og peptiseres for å gi en tilstrekkelig gjennomsiktighet.

Dersom innholdet av det hydrolyserende silikatmaterialet overskrider omlag 20 vekt% i den totale antistatiske beleggs-blandinga i den foreliggende oppfinnelsen, som er laget ved blanding av den ledende løsninga og silikatløsninga beskrevet ovenfor, vil blandingas viskositet øke for mye, og derfor bør silikatmaterialet fortrinnsvis tilsettes i en mengde fra omlag 1 til 20 vekt%.

Hvis det tilsatte ledende materialet blir tilsatt i en mengde mindre enn omlag 0.03 vekt"o. kan det ikke oppnås en tilstrekkelig ledningsevne, mens hvis det tilsettes i en mengde som er større enn 7 vekt% vil styrken i det belagte laget forverres. Derfor er det foretrukkete område omlag 0.03-7 vekt%, og fortrinnsvis fra 0.1 til 5 vekt%. Dette andelsområdet er ekvivalent med omlag 0.02-6 vekt% av den totale mengde av den ledende løsninga.

Den antistatiske beleggsblandinga kan anvendes for å dekke en antistatisk og ikke-skinnende bildeskj erm, idet den antistatiske komposittløsningen fordeles på overflata av ei gjennomsiktig plate på en bildeskjema; og den fordelte løsninga blir underlagt herding ved en temperatur på 80- 500 °C for derved å oppnå et antistatisk og ikke-skinnende dekkende lag.

Silikatløsninga og den ledende løsninga som brukes ved tilvirking av bildeskjermen i den foreliggende oppfinnelsen kan fortrinnsvis framstilles ved de ovennevnte framgangsmåtene i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Fordelinga kan utføres ved å anvende en virvlende påføringsmetode, en dyppemetode eller en sprayemetode. Dersom det gjennomsiktige materialet i bildeskjermen er lite resistent mot varme ved herdeprosessen, dvs. i tilfellet med en syntetisk harpiks eller en plast og tilsvarende, må tørkeprosessen utføres ved en temperatur under 150°C, dvs. 80-150°C. I tilfellet der det gjennomsiktige materialet er glass og tilsvarende, er det imidlertid ingen slik begrensning på grunn av at herdingen av utføres ved en høyere temperatur. Videre kan tiden som kreves for herding være 5 til 60 minutter, og fortrinnsvis 30 minutter, som er et relativt kort tidsrom.

Mekanismene ved belegget i den foreliggende oppfinnelsen er forsått å være som følger. Det hydrolyserende silikatmaterialet slik som alkylsilikat er hydrolysert, og ei silanol-gruppe blir dannet.

Denne silanolgruppa blir polykondensert og danner en siloksanbiding for derved å størkne.

der IVL^OH),, er ledende hydroksider, M er et uorganisk element, K er et ikke-metallisk element, og p, m og n er heltall.

Silanolgruppa absorberer her fuktighet fra den omgivende luft for derved å vinne ledningsevne, og dette er tilsvarende som beskrevet i JP patentskrift 86-118932, der den antistatiske effekt oppnås gjennom reduksjonen av overflatemotstand ved bruk av silanolgruppa som beskrevet ovenfor.

Imidlertid spiller silanolgruppa en rolle ved at den fester silikatbelegget sterkt til overflata av bildeskjermen, og opprettholder selv denne styrken, men dersom silanolgruppa skal danne siloksanbininger er det påkrevet med herding i form av oppvarming. I henhold til den ovennevnte vanlige teknikk blir derfor ledningsevnen oppnådd gjennom de resterende silanolgrupper som er tilbake uten å ha dannet siloksanbindinger etter at herdinga er utført, og hvis herdinga blir utført utilstrekkelig blir derfor styrken i belegget utilstrekkelig selv om ledingsevnen kommer opp i et tilfredsstillende nivå, mens dersom herdinga blir skikkelig utført vil ledningsevnen reduseres selv om styrken i belegget blir tilstrekkelig opprettholdt.

De ovenenvnte siloksanbindinger danner en irregulær netttverkstruktur i atomenes arrangement, og i tilfelle der det blir tilsatt et metall eller en ledende forbindelse blir det dannet sterke bindinger på grunn av at metallatomene eller de metalliske forbindelsene sementeres inn i de respektive hulrom i nettverket.

Hvis metallet eller den metalliske forbindelsen som er tilsatt i henhold til JP patentskrift 86-16452 tar form av partikler, selv om metallet eller forbindelsen av dette blir på noen måte finknust, vil partiklene være for store til å kunne føres inn i nettverkets hulrom, for derved å gi mangel på dannelse av sterke bindinger. Metallet eller den metalliske forbindelse blir videre underlagt delvis korrosjon og atskillelse, og derfor blir styrken i belegget merkbart redusert.

I lys av dannelsesmekanismen for belegget som beskrevet ovenfor, vil det ledende materiale som er en komponent i den ledende løsninga av beleggs-blandinga i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ta form av et hydroksid, og det ledende materialet kan derfor med letthet koples inn i hulrommene i nettverksstrukturen, med det resultat at belegget blir overlegent med hensyn til vannmotstand og kjemisk resistans sammenliknet med vanlige antistatiske belegg, og framviser en stabilisert antistatisk effekt som ikke påvirkes av fuktighet fra den omgivende luft eller av noen andre omgivende betingelser.

De ovennevnte formål og andre fordeler ved oppfinnelsen vil lettere bli forstått ved en detaljert beskrivelse i eksemplene med henvisning til figurene der,

figur 1 er en grafisk illustrasjon av den optiske transmittans i det antistatiske og ikke-skinnende dekkende laget som er tilvirket med beleggs-blandinga i henhold til den foreliggende oppfinnelsen; og

figur 2 er en grafisk illustrasjon som viser sammenhengen mellom den induserte spenning og tidsforløpet, dvs. dempningstiden for det vanlige antistatiske dekkende laget og det antistatiske og ikke-skinnende dekkende laget tilvirket med beleggs-blandinga i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Eksempel 1

En liten mengde NH4OH ble tilsatt til 5 g av ei løsning av zirkoniumoksyklorid-hydrat (ZrOCl2 • 8H20) deri 20 ml etanol var oppløst, hvoretter det ble oppnådd ei hvit ugjennomsiktig løsning som inneholdt hydratiserte zirkoniumoksider. Til denne hvite ugjennomsiktige løsninga ble det tilsatt 5 ml vann og ei løsning som var sammensatt av 10 ml etanol og 4.5 g tinnkloridhydrat (SnCl4• nH20), og blandinga ble skikkelig omrørt. Således ble det oppnådd ei løsning som inneholdt en ledende forbindelse som var sammensatt slik at tinnet var jevnt fordelt i et hydrert zirkoniumhydroksid. Denne løsninga som var ei hvit ugjennomsiktig løsning ble tilsatt tilstrekkelige mengder vann og syre, dvs. 20 ml vann og 3 ml salpetersyre eller saltsyre, og deretter ble blandinga varmet opp til en temperatur på omlag 80°C og omrørt, for derved å oppnå ei peptisert gjennomsiktig ledende løsning.

Imens ble det på annet vis blandet 20 ml etylsilikat (Si(OC2H5)4)-løsning med 450 ml blanding av metanol og propanol, der metanol og propanol var blandet i et forhold på 1:1, hvoretter mindre mengder vann og syre, dvs. 5 ml vann og 3 ml salpetersyre eller saltsyre ble tilsatt til blandinga, for derved å oppnå ei silikatløsning deri etylsilikat var delvis hydrolysert.

Deretter ble den oppnådde silikatløsninga og den ledende løsninga blandet sammen, og blandinga ble underlagt hydrolyse og en polykondensering, for derved å oppnå den antistatiske og ikke-skinnende beleggs-blanding i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Frontplata på en bilderørskj erm som var laget av glass, var i mellomtida renset for støv, fremmede materialer og oljer, og den ovennevnte blandinga ble fordelt utover panelet hvoretter belegget ble tørket, for derved å fullende dannelsen av belegget.

Det belagte laget ble deretter underlagt herding ved oppvarming til en temperatur på omlag 450°C i 30 minutter for å danne et antistatisk og ikke-skinnende dekkende belegg, og belegget ble deretter jordet til det eksterne grafittlaget og/eller til anti-implosjonsbandet til bilderørskjermen ved bruk av en ledende tape.

Eksempel 2

Mindre mengder vann og base ble tilsatt til ei løsning av litiumnitrat (LiN03) i alkohol, og den resulterende blakke løsninga inneholdt et hydratisert molekylært vannholdig oksid av litium. Den blakke løsninga ble deretter tilsatt vann og alkohol med hydratisert tinnklorid (SnCL4• nH20), for derved å oppnå nok ei blakk løsning som inneholdt et ledende materiale, deri tinn var jevnt fordelt i det hydratiserte molekylære vannholdige oksid av litium. Tilstrekkelige mengder vann og syre ble deretter tilsatt til løsninga, og blandinga ble omrørt, for derved å oppnå ei transparent ledende løsning.

Deretter ble den ovennevnte ledende løsninga og ei silikatløsning som var framskaffet på samme vis som i eksempel 1 blandet sammen for å danne ei beleggs-blanding, hvoretter beleggs-blandinga ble fordelt på frontpanelet av en bilderørskj erm. Det fordelte laget ble tørket, underlagt herding ved oppvarming til en temperatur på 180°C og jordet.

Eksempel 3

En base ble tilsatt til ei alkohol-løsning av hydratisert tinnklorid (SnCl4• nH20) for å lage ei løsning av tinnhydroksid hvoretter vann og ei alkohol-løsning av antimonklorid (SbCl3) ble tilsatt til løsninga. Blandinga ble deretter omrørt og peptisert, for derved å oppnå ei gjennomsiktig ledende løsning som inneholdt et ledende materiale deri antimon var tilsatt i tinnhydroksid.

Den gjennomsiktige ledende løsninga ble deretter blandet med ei silikatløsning av etylsilikat deri propanol og butanol var blandet til et blandet løsningsmiddel, og det ble laget et antistatisk og ikke-ledende belegg på samme vis som i eksempel 1. Belegget ble deretter jordet etter herding ved en temperatur på 250°C.

Eksempel 4

En base ble tilsatt til ei alkohol-løsning av hydratisert indiumnitrat (In(N03)3• nH20) for å lage ei løsning av hydratisert indiumoksid, og vann og ei alkohol-løsning av hydratisert tinnklorid (SnCL4■ nH20) ble tilsatt til den førstnevnte løsninga. Blandinga ble deretter peptisert, for derved å oppnå ei gjennomsiktig ledende løsning inneholdende et ledende materiale deri tinn var tilsatt i hydratisert indiumoksid.

Den ledende løsninga ble deretter blandet med ei silikatløsning deri etylsilikat var

oppløst i et organisk løsningsmiddel inneholdende ei blanding av metanol, etanol og metyl-isobutyl-keton. Deretter ble blandinga av den ledende løsninga og silikatløsninga formet til et antistatisk og ikke- skinnende belegg ved anvendelse av den samme framgangsmåte som i eksempel 1, hvoretter herding av belegget ble utført ved en temperatur på 200°C etterfulgt av jording.

Sammenlikningseksempel 1

(Dette er det antistatiske belegget som anvender ledningsevnen til silanolgruppa, som er beskrevet i JP patenskrift 86-118932).

Det ble laget ei silikatløsning ved oppløsing av etylsilikat (Si(OC2H5)4) i etanol, som ble fordelt på frontpanelet av en bilderørskj erm, etterfulgt av herding ved en temperatur på 200 °C i 30 minutter før jording av belegget.

Sammenlikningseksempel 2

(Dette er det antistatiske belegg som inkluderer en uorganisk metallisk forbindelse i henhold til JP patentskrift 86-16452).

Ei silikatløsning som besto av ei blanding av 45 ml litiumsilikat, 1.75 ml paladdium-klorid (PdCl2) og 455 ml destillert vann ble fordelt på frontpanelet av en bilderørskj erm, og det fordelte laget ble herdet ved en tempetatur på 120°C i 10 minutter for å danne det ferdige laget etterfulgt av jording av dette.

Evalueringen av eksemplene og sammenlikningseksemplene er presentert i det følgende.

Figur 1 illustrerer den optiske transmittans for eksemplene på oppfinnelsen, (målingene ble utført ved bruk av et instrument fra Photal Compoany Model MCPD100).

Som for eksemplene 1 til 4 ble målingene utført med det synlige lys som kom innenfor bølgelengdeområdet 380-720 nm, og det synlige lyset over 400 nm hadde en høy transmittans, dvs. over 80%. Det ble derfor bekreftet at beleggene i eksempel 1 til 4 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen hadde en høy transparens i en slik grad at oppløsningsevnen i bildeskjermen ikke ble negativt påvirket.

Den antistatiske stabilitet, dvs. ledningsevnen i den antistatiske beleggsblandinga i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ble bekrefet gjennom en dyppetest i en vanntank og en test med lav fuktighet.

Det vil si at produktene fra eksempel 1 fra den foreligende oppfinnelsen og fra det sammenliknende eksempel 2 ble neddykket i 24 timer i respektive vanntanker med rent vann, hvoretter overflatemotstanden ble testet. Resultatene er vist i tabell 1.

(Målingene ble utført ved bruk av Megaresta fra Shishido Electrostatic Company of Japan, og 500V.)

Det optiske glasset som ble brukt som det transparente materialet for bildeskjermen, har en overflatemotstand på IO11- 10<13>ohm ved romtemperatur, og derfor bør overflatemotstanden i belegget som er anvendelig som et antistatisk belegg være maksimalt 10<10>ohm. Det dekkende belegget i sammenlikningseksempel 2, der uorganiske metalliske forbindelser ble tilsatt, viste derfor en markert økning i overflatemotstand, og i en slik grad at ledningsevnen, dvs. de antistatiske karakteirstikker, bør betraktes som tapt. På den annen side viste belegget fra eksempel 1 i den foreliggende oppfinnelsen ingen vesentlig variasjon i overflatemotstand, og framviste en sterk vannmotstand og en stabil ledningsevne.

I mellomtiden ble det utført tester ved lav fuktighet for eksempel 1 og sammenlikningseksemplene 1 og 2, og resultatene er vist i tabell 2. (det ovennenvte Megaresta instrumentet og Statiron ble brukt som måleinstrumenter.)

Tabell 2 viser verdiene av overflatemotstandene som ble målt ved påtrykk av en spenning på 500V, etter at prøvene var hensatt i 24 timer med en relativ fuktighet RH fra 15 til 20%.

Som det går fram av tabellen over, mister beleggene fra sammenlikningseksemplene 1 og 2 de antistatiske karakteristikkene under visse fuktighetsbetingelser slik som i tørre årstider og tørre områder. På den andre siden har belegget i henhold til den foreliggende oppfinnelsen ingen degradering i ledningsevne, dvs. antistatiske karakteristikker under svært lave fuktighetsbetingelser som vist i testene med tank-dypping.

Figur 2 illustrerer grafisk variasjonen i den induserte spenning mot tidsforløpet for det antistatiske belegget som ble påsatt en spenning etter henstand i 24 timer med lav relativ fuktighet (RF 15-20%). Det vil si at figurene viser dempningstiden for den induserte spenning (det ovennevnte Statiron instrumentet ble brukt som måleinstrument).

I eksemplene fra den foreliggende oppfinnelsen var den induserte spenning ved påføring av spenning så lav som 4 kV, og ble redusert til 0 V innen 2.2 sekunder. Det er dermed åpenbart at den antistatiske effekt for belegget fra den foreliggende oppfinnelsen er svært overlegen.

I kontrast framviste sammenlikningseksemplene 1 og 2 en initiell indusert spenning på 50 kV, og dempningen var svært langsom, og i en slik grad at den induserte spenning var

44 kV i 35 sekunder, og deretter sank den induserte spenning langsomt.

Beleggene i både sammenlikningseksempel 1 og 2 tapte ledningsevne under betingelser med lav fuktighet, og derfor er slike testresultater forstått å vise dempingskarakteristikkene av induksjonsmotstanden i glasset i seg selv, som er materialet i bilderørskj eimen.

Som beskrevet ovenfor framviser den antistatiske beleggs- blandinga i henhold til den foreliggende opfmnelsen nesten ingen variasjon under ulike fuktighetsnivå i den omgivende luft, noe som er et bevis på at det har en stabilisert atistatisk effekt. Den grunnleggende struktur i belegget er videre sammensatt av sterke bindinger, og har derfor en høy vannmotstand og en høy motstand mot kjemikalier slik som syrer og baser, for derved å danne et utmerket antistatisk og ikke-skinnende dekkende belegg.

Tilvirkingsprosessen for dette krever derfor ingen kompliserte trinn slik som knusing og spredning, eller additiver, men er svært enkel og økonomisk, og hvis det blir hensatt i lengre blir det derfor utført hydrolyse og polykondensering, slik at ønskete effekter kan fambringes og at brukstiden kan forlenges, for derved å muliggjøre lagring av belegget i lang tid.

Claims (13)

1. Antistatisk beleggs-blanding omfattende en silikatløsning framstilt ved delvis hydrolyse av en silikatforbindelse, og en ledende substans, karakterisert vedat den ledende substansen foreligger i en ledende løsning som inneholder et ledende materiale dannet ved tilsats av en metallisk forbindelse til en løselig uorganisk forbindelse i form av molekylært vannholdige oksider eller hydroksider, idet den metalliske forbindelsen er forskjellig fra den løselige uorganiske forbindelsen, hvorved silikatløsningen og den ledende løsningen er blandet sammen og underlagt hydrolyse og polykondensering for å framskaffe beleggsblandingen omfattende en kjemisk binding mellom et silikat og et ledende materiale.

2. Antistatisk beleggs-blanding ifølge krav 1, karakterisert vedat det hydrolyserte silikatet består av et alkylsilikat, et polykondensat av dette eller en blanding av disse.

3. Antistatisk beleggs-blanding ifølge krav 1, karakterisert vedat løsningsmidlet for den ledende substansen omfatter alkohol, et polart løsningsmiddel, eller en blanding av disse.

4. Antistatisk beleggs-blanding ifølge krav 1, karakterisert vedat den løselige uorganiske forbindelsen består av en forbindelse av Zr, Li, Sn og/eller In.

5. Antistatisk beleggs-blanding ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert vedat den metalliske forbindelsen som er forskjellig fra den løselige uorganiske forbindelsen består av en Sn-forbindelse og/eller en Sb-forbindelse.

6. Antistatisk beleggs-blanding ifølge krav 1, karakterisert vedat den hydrolyserte silikatforbindelsen utgjør fra 1 til 20 vekt% av den totale blandingen.

7. Antistatisk beleggs-blanding ifølge krav 1, karakterisert vedat det ledende materialet i den ledende løsningen utgjør fra 0.03 til 7 vekt%, basert på den totale mengde av beleggs-blandingen.

8. Framgangsmåte for framstilling av en transparent ledende løsning, karakterisert ved: framstilling av en hydroksidløsning som inneholder hydroksider av en løselig uorganisk forbindelse som er hydratisert ved tilsats av en mindre mengde vann og/eller base, og løse opp en løselig uorganisk forbindelse eller et hydrat av denne; framstilling av en ugjennomsiktig løsning ved tilsats av en metallisk forbindelse til det molekylært vannholdige oksidet eller hydroksidet av den uorganiske forbindelsen, hvor den metalliske forbindelsen er forskjellig fra den uorganiske forbindelsen,etterfulgt av omrøring; og peptisere den ugjennomsiktige løsningen ved å tilsette tilstrekkelige mengder vann og syre under oppvarming og omrøring.

9. Framgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat den løselige uorganiske forbindelsen løses opp i et organisk løsnings-middel eller i vann.

10. Framgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert vedat den løselige uorganiske forbindelsen består av en forbindelse av Zr, Li, Sn og/eller In.

11. Framgangsmåte ifølge et av kravene 8 til 10, karakterisert vedat den metalliske forbindelsen består av en forbindelse av Sn og/eller Sb.

12. Framgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat den ledende løsningen utgjør fra 0.02 til 6 vekt% av den totale mengde av gjennomsiktig ledende løsning.

13. Anvendelse av en beleggs-blanding i samsvar med krav 1, for å dekke en antistatisk og ikke-skinnende bildeskj erm, idet den antistatiske komposittløsningen fordeles på overflata av ei gjennomsiktig plate på en bildeskjerm, og den fordelte løsningen underlegges herding ved en temperatur i området 80-500°C for derved å oppnå et antistatisk og ikke-skinnende belegg.