Диэлектрическая композиция для антибликового покрытия и способ его формирования

Диэлектрическая композиция для антибликового покрытия и способ его формирования

Реферат

Группа изобретений относится к области электронной техники и может быть использована в производстве газоразрядных индикаторных панелей (ГИП).

Известен состав для снижения бликовости поверхности, содержащий 5÷25 вес.% электропроводного материала на основе тиофена, 0,5÷3 вес.% кремнесодержащего материала и растворитель из группы, состоящей из спирта и деионизованной воды [заявка РФ №97107486 / 09, H 01 J 31/00, 9/00, 1999 г.].

Недостатком данного состава является то, что изделия, имеющие антибликовую поверхность на его основе, не могут подвергаться обработке при температурах до 600°С вследствие необратимых реакций между компонентами состава, разрушающих антибликовую поверхность.

Известен способ формирования антибликового покрытия на поверхности стеклоподложки, заключающийся в активировании поверхности водным раствором SnCl, обработки ее водным раствором AgNO₃, проведении химического меднения в течение 3÷15 минут при температуре раствора меднения 30÷65°С [пат. США №4379184, 427-169, 1983 г.].

Недостатком этого способа является использование драгметаллов в сложном технологическом процессе формирования антибликового покрытия.

Известна диэлектрическая композиция для антибликового покрытия, содержащая легкоплавкое стекло (ЛПС) [пат. Великобритании №1390888, Н 01 С 7/00, 1975 г.].

Недостатком указанной композиции является то, что при использовании ее для формирования антибликового покрытия на стеклоподложках нельзя получить термостойкое покрытие из-за присутствия в ней легкоплавкой стеклянной фритты.

Известен способ формирования антибликового покрытия, заключающийся в нанесении на стеклоподложку слоя порошка диэлектрической композиции, содержащей легкоплавкое стекло, оплавлении его и травлении в растворе азотной кислоты [пат. РФ №2152912, С 03 С 17/04, 2000 г.].

Несмотря на то что данный способ позволяет получать матированную поверхность с требуемыми параметрами, он очень трудоемок вследствие длительного цикла изготовления антибликового покрытия, критичен к климатическим условиям технологического процесса, что требует использования дорогостоящего оборудования, экологически вреден из-за использования ЛПС на основе окиси свинца, а также кислоты для травления остатков ЛПС.

Наиболее близкой к предлагаемой диэлектрической композиции в группе изобретений по совокупности признаков является диэлектрическая композиция для антибликового покрытия, включающая оксид кремния [патент РФ №2070749, H 01 J 17/49, 1996 г. - прототип].

Недостатком данной диэлектрической композиции является то, что при использовании ее для формирования антибликового покрытия на стеклоподложке нельзя получить механически прочное покрытие, так как не происходит прочного закрепления частиц оксида кремния на стеклоподложке.

Наиболее близким к предлагаемому способу в группе изобретений по совокупности признаков является способ формирования антибликового покрытия, заключающийся в нанесении на стеклоподложку слоя диэлектрической композиции, включающей оксид кремния, с последующей обработкой для закрепления слоя [патент РФ №2070749, H 01 J 17/49, 1996 г. - прототип].

Недостатками данного способа являются низкая механическая прочность формируемого антибликового покрытия, большая трудоемкость, нестабильность процесса нанесения слоя диэлектрической композиции и его экологическая вредность.

Задачей группы изобретений является получение механически прочного антибликового покрытия с высокими светотехническими параметрами экологически чистым способом, имеющим низкую трудоемкость и затраты.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-веществу достигается тем, что известная диэлектрическая композиция для антибликового покрытия, включающая оксид кремния, дополнительно содержит фотоэкспонируемый диэлектрический материал на основе эпоксидной и акриловой смол при следующем соотношении компонентов, вес.%:

оксид кремния	2÷5
фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной	95÷98
и акриловой смол

Введение в диэлектрическую композицию взятого в заданном количестве фотоэкспонируемого диэлектрического материала на основе эпоксидной и акриловой смол, отверждаемых при воздействии ультрафиолетового излучения, позволяет получить на стеклоподложке антибликовое покрытие с высокой механической прочностью, со светотехническими параметрами, отвечающими требованиям, предъявляемым к индикаторам, при формировании которого исключены высокотемпературные обработки и экологически вредные операции.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что в известном способе формирования антибликового покрытия, заключающемся в нанесении на стеклоподложку слоя диэлектрической композиции, включающей оксид кремния, с последующей обработкой для закрепления слоя, слой наносят толщиной 2÷5 мкм из диэлектрической композиции, включающей оксид кремния и дополнительно содержащей фотоэкспонируемый диэлектрический материал на основе эпоксидноЙ и акриловой смол при следующем соотношении компонентов, вес.%:

оксид кремния	2÷5
фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной	95÷98
и акриловой смол

и проводят экспонирование для закрепления слоя.

Данный способ, в процессе которого используется диэлектрическая композиция, включающая фотоэкспонируемый диэлектрический материал на основе эпоксидной и акриловой смол, позволяет получить механически прочную антибликовую поверхность, обеспечивающую высокие светотехнические параметры за счет процесса полимеризации смол, входящих в фотоэкспонируемый диэлектрический материал, в котором исключены высокотемпературные обработки и экологически вредные операции.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретения как для объекта-вещества, так и для объекта-способа, позволяет установить, что заявителем не обнаружены аналоги как для веществ, так и для способа заявленной группы, характеризующихся признаками, идентичными всем существенным признакам как диэлектрических пасты и композиции, так и способа заявленной группы изобретений, а определение из перечня выявленных аналогов прототипов, как наиболее близких по совокупности признаков аналогов, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков для каждого из заявленных объектов группы, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, каждый из объектов заявленной группы изобретений соответствует требованию «новизна».

Дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от выбранных прототипов признаками для каждого из объектов заявленной группы изобретений, не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как не выявлены технические решения, в которых раскрывался бы состав диэлектрической композиции, обеспечивающий получение механически прочного антибликового покрытия со светотехническими параметрами, отвечаемым требованиям, предъявляемым к индикаторам, за счет использования в диэлектрической композиции, включающей оксид кремния, фотоэкспонируемого диэлектрического материала на основе эпоксидной и акриловой смол, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

оксид кремния	2÷5
фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной	95÷98
и акриловой смол

Не выявлены также технические решения, в которых антибликовое покрытие было сформировано способом, исключающим высокотемпературную обработку и экологически вредные операции за счет формирования слоя толщиной 2÷5 мкм из диэлектрической композиции, включающей оксид кремния и фотоэкспонируемый диэлектрический материал на основе эпоксидной и акриловой смол при следующем соотношении компонентов, вес.%:

оксид кремния	2÷5
фотоэкспонируемый
материал на основе эпоксидной	95÷98
и акриловой смол

с последующим экспонированием слоя.

Таким образом, каждый из объектов заявленной группы изобретений соответствует требованию «изобретательский уровень».

Антибликовое покрытие, снижающее коэффициент отражения света от внешних источников, формируют на внешней поверхности лицевой стеклопластины индикатора.

Для формирования антибликового покрытия индикатора используют диэлектрическую композицию, включающую оксид кремния и фотоэкспонируемый диэлектрический материал на основе эпоксидной и акриловой смол.

Использование в диэлектрической композиции фотоэкспонируемого диэлектрического материала позволяет закрепить частицы оксида кремния между собой и стеклоподложкой вследствие полимеризации смол, входящих в состав фотоэкспонируемого диэлектрического материала, и его одновременного частичного проникновения в стеклоподложку.

Антибликовый эффект покрытия зависит от рельефа поверхности, определяемого количеством и распределением частиц оксида кремния в сформированном на стеклоподложке слое.

Оптимальный рельеф поверхности на стеклоподложке обеспечивается за счет использования диэлектрической композиции при следующем соотношении ее компонентов, вес.%:

оксид кремния	2÷5
фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной	95÷98
и акриловой смол

При содержании в диэлектрической композиции оксида кремния менее 2 вес.% слабо выражен антибликовый эффект покрытия, так как частицы оксида кремния редко расположены на поверхности стеклоподложки.

Если количество оксида кремния более 5 вес.%, то покрытие имеет плотную «упаковку» частиц оксида кремния, участков с непокрытой поверхностью стеклоподложки практически нет и в результате образуется поверхность с высокой степенью шероховатости, что уменьшает яркость и четкость изображения.

Количество фотоэкспонируемого диэлектрического материала изменяется в зависимости от количества оксида кремния, необходимого для получения заданного антибликового эффекта.

Для получения диэлектрической композиции смешивают порошок кремния с удельной поверхностью (30÷40)·10³ см²/г с фотоэкспонируемым диэлектрическим материалом на основе эпоксидной и акриловой смол, взятых в заданных количествах.

Подготовленную диэлектрическую композицию наносят на предварительно очищенную поверхность стеклоподложки, например, методом трафаретной печати.

Диэлектрическую композицию также можно наносить на внешнюю поверхность лицевой диэлектрической пластины собранного и запаянного индикатора.

Для нанесения требуемого количества частиц оксида кремния и их оптимального распределения на стеклоподложке, обеспечивающих антибликовый эффект, и для образования механически прочного антибликового покрытия слой диэлектрической композиции наносят толщиной 2÷5 мкм.

Если толщина слоя будет меньше 2 мкм, то количество частиц оксида кремния будет недостаточным для образования шероховатой поверхности и эффект антиблика отсутствует.

Если толщина слоя будет больше 5 мкм, покрытие будет иметь поверхность с высокой степенью шероховатости, что уменьшает яркость и четкость изображения индикатора.

После нанесения слоя диэлектрической композиции проводят его сушку при температуре 120÷130°С.

Затем стеклоподложку или отпаянный индикатор с нанесенным слоем диэлектрической композиции располагают в установку для проведения экспонирования и проводят экспонирование.

В результате воздействия ультрафиолетового излучения на диэлектрическую композицию происходит процесс отверждения (полимеризации) смол, входящих в состав фотоэкспонируемого диэлектрического материала на основе эпоксидной и акриловой смол, тем самым обеспечивается закрепление частиц оксида кремния между собой и на стеклоподложке. Частицы оксида кремния образуют на стеклоподложке шероховатую матовую поверхность, обеспечивающую антибликовый эффект с высокими светотехническими параметрами, при формировании которого исключены высокотемпературные обработки, в результате чего исключаются такие дефекты, как неплоскостность стеклоподложек, дефекты в антибликовом покрытии, связанные с закреплением в нем инородных частиц (ворсинки, пыль и т.д.) при отжиге.

Преимуществом изобретений также является возможность реставрации слоя диэлектрической композиции на этапе его нанесения.

Например, для формирования антибликового покрытия на внешней стороне лицевой стеклянной пластины собранного и наполненного рабочей смесью газов газоразрядной индикаторной панели формируют трафаретной печатью слой диэлектрической композиции толщиной 4 мкм. Проводят его сушку при температуре 120÷130°С в течение 15÷20 минут. Затем проводят отверждение диэлектрической композиции ультрафиолетовыми лучами в течение 40÷45 минут.

Для формирования антибликового покрытия использовались диэлектрические композиции следующих составов.

Пример 1

Диэлектрическая композиция включает, вес.%:

оксид кремния	3
фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной	97
и акриловой смол

Пример 2

Диэлектрическая композиция включает, вес.%:

оксид кремния	2
фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной	98
и акриловой смол

Пример 3

Диэлектрическая композиция включает, вес.%:

оксид кремния	5
фотоэкспонируемый диэлектрический материал
на основе эпоксидной	95
и акриловой смол

Антибликовый эффект покрытий, сформированных из диэлектрических композиций, включающих оксид кремния и фотоэкспонируемый диэлектрический материал на основе эпоксидной и акриловой смол при соотношении компонентов, представленных в примерах 1÷3, позволяет получить высокоэффективное снижение блика.

Пример 4

Диэлектрическая композиция включает, вес.%:

оксид кремния	1,9
фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной	98,1
и акриловой смол

Антибликовое покрытие, полученное после отверждения, имеет блики, минимальное рассеяние отраженного света.

Пример 5

Диэлектрическая композиция включает, вес.%:

оксид кремния	5,2
фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной	94,8
и акриловой смол

Антибликовой покрытие, сформированное на основе данной композиции, имеет высокую степень шероховатости, что снижает яркость и четкость изображения, значительно ухудшает считываемость информации с ГИП.

Таким образом, предложенная группа изобретений позволяет получить механически прочное антибликовое покрытие с высокими оптическими и светотехническими характеристиками, при формировании которого исключены высокотемпературные режимы обработки.

1. Диэлектрическая композиция для антибликового покрытия, включающая оксид кремния, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фотоэкспонируемый диэлектрический материал на основе эпоксидной и акриловой смол при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Оксид кремния	2÷5
Фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной
и акриловой смол	95÷98

2. Способ формирования антибликового покрытия, заключающийся в нанесении на стеклоподложку слоя диэлектрической композиции, включающей оксид кремния, с последующей обработкой для закрепления слоя, отличающийся тем, что слой наносят толщиной 2-5 мкм из диэлектрической композиции, включающей оксид кремния и дополнительно содержащей фотоэкспонируемый диэлектрический материал на основе эпоксидной и акриловой смол при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Оксид кремния	2÷5
Фотоэкспонируемый диэлектрический
материал на основе эпоксидной
и акриловой смол	95÷98

и проводят экспонирование для закрепления слоя.