CN1246087C - 资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层 - Google Patents
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Abstract
一种资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，该涂层中同时添加两种化学结构及特性不同的硅偶合剂，其中之一的硅偶合剂具有特殊有机官能基的一端与有机染料进行反应键接，其另端为Si-OR分子结构与硅氧烷成分中的Si(OR)4反应键接；另一种硅偶合剂为具有疏水官能基有机结构的硅偶合剂，其上的Si-OR分子结构与硅氧烷成分中的Si(OR)4反应键接，其在资讯显示面板上形成具备疏水性的涂层。具有防止水气在高湿环境下渗入抗反射涂层中，且减少硅偶合剂的用量，制作成本较低和保有较佳的机械性质。
Description
技术领域
本发明是一种资讯显示面板的抗反射及抗静电涂层，特指一种可令资讯显示器面板具备对抗高温高湿环境影响的抗反射及抗静电涂层，主要是通过同时将至少两种硅偶合剂，添加于抗反射涂层材料的溶液中，以结合不同化学结构硅偶合剂的特性，令其仅需较少的硅偶合剂添加量，即可达到稳固抗反射涂层中的有机染料，使其不易被水气析出，防止于显示面板上形成水痕。
背景技术
众所周知，一般资讯显示器的彩色阴极射线管(CRT)如图1所示，传统的彩色阴极射线管10主要包括密封的玻璃管体12，玻璃管体12设有显示面板14、管颈部18及中间漏斗部16，该显示面板14的内壁表面涂有荧光层24，该荧光层24包括多数个可分别散发荧光的荧光单元，该密封的玻璃管体12的管颈部18内设有多数个呈直线排列的电子枪20，用以产生三色电子束22，电子束22经磁偏扫轭的控制，沿水平及垂直方向偏折，并聚焦于荧光层24上，当彩色阴极射线管10所产生的三色电子束聚焦在显示面板14内壁表面上的各荧光单元时，该各荧光单元散发出有色光，在显示面板14上显示视讯影像。
图2所示为传统的彩色阴极射线管上显示面板的局部剖面示意图，该显示面板40的内壁表面涂有荧光层42，其外壁表面涂有一涂层44，该荧光层42是由多数个彼此间隔且呈点状或带状分布的荧光单元421所组成。该涂层44包括内层的抗静电涂层46及外层的抗反射涂层48，该内层的抗静电涂层46的表面接设有导电元件50，通过该导电元件50将该显示面板40连接至接地端，以有效去除该显示面板40外壁表面所累积的静电荷；该外层的抗反射涂层48是用以减少该显示面板40外壁表面对外界环境光的反射，使该显示面板40上能呈现更清晰的视讯影象。
传统的抗反射涂层所使用的涂层材料的溶液主要包含依一定比例混合的硅氧烷(简称TCS或TES)、有机染料及水(或溶剂)，即是利用高能量的三色电子束22聚焦于阴极射线管显示面板的内壁表面所涂布的荧光层24上，荧光层24的荧光单元241根据三色电子束22的讯号强弱，于玻璃质的显示面板14上形成视讯影像，荧光单元241依其性质分成三类，各类荧光单元241经各电子束22聚焦激发后，分别发出红色、绿色及蓝色的色光。就资讯显示器(如：彩色阴极射线管)的影像对比度而言，最佳的对比度是各荧光单元241所发出的荧光，具有彼此不相关连的光谱，即各荧光单元241所散发的荧光的光谱间完全不重叠。然而，实际上，由各荧光单元241所散发的荧光的光谱与相邻的其它荧光单元241所散发的荧光的光谱，常发生互相重叠的现象，如：红色与绿色的色光间的荧光光谱，发生互相重叠的范围在波长460-500nm之间，而绿色与蓝色的色光间的荧光光谱间，发生重叠的范围在波长560-600nm之间，此种光谱重叠现象，将降低资讯显示器的影像对比度。
为改善此一缺点，近年来已有若干发明欲寻求解决之道，常用的方法是将有机染料渗入荧光单元241中，再涂层于阴极射线管的荧光面板的内壁表面，或将有机染料渗入抗反射及抗静电涂层的材料中，再涂层于阴极射线管的显示面板的外壁表面上，通过有机染料滤除发生光谱重叠现象的荧光，以校正并提升资讯显示器的影像对比品质。在提升资讯显示器对比度的方法中，较常应用的方法是在显示面板外壁的抗反射涂层中，加入吸光性的有机染料，然而吸光性的有机染料必须采用溶于水及醇类等溶剂的有机染料。当资讯显示器面板制作完成后运送至销售地时，极易在海运的过程中，因受烈日曝晒及海风吹袭，处于高温及高湿环境下，导致抗反射涂层中所含的吸光性有机染料被水气析出，散布在资讯显示器的显示面板表面，形成水纹现象。传统上，资讯显示器的设计及制造业者用下列方法解决此问题：
1、在抗反射涂层材料中加入某一种硅偶合剂，利用硅偶合剂与有机染料联结的特性，令硅偶合剂作为有机染料与抗反射涂层材料中的SiO2成分间的偶合剂，通过硅偶合剂中含有Si的一端与SiO2成分键接，令硅偶合剂中含有机链的另一端与有机染料键接，以增加有机染料在抗反射涂层材料中的稳定性，防止有机染料从资讯显示器的显示面板外表面的涂层中，因湿热而分解散失，详见美国专利5,523,114。
2、直接合成同时包含有机染料及硅偶合剂的水溶性高分子加入抗反射涂层材料中，令硅偶合剂作为有机染料与抗反射涂层材料中的SiO2成分间的偶合剂，以增加有机染料在抗反射涂层材料中的稳定性，防止有机染料从资讯显示器的显示面板外表面的涂层中，因湿热而分解散失，详见美国专利5,100,970。
上述两种传统方法中，由于硅偶合剂与抗反射涂层材料中的Si(OR)4成分及有机染料间的反应性较差，故使用的硅偶合剂数量较大，随着硅偶合剂添加量的增加，带来下列的缺点：
1、该抗反射饰层的光学性质劣化：由于硅偶合剂折射率n值与SiO2不同，因此，当硅偶合剂添加量达到一定程度时，该抗反射涂层的抗反射效果将逐渐劣化。
2、该抗反射涂层的机械性质劣化：由于硅偶合剂的主体结构为有机链，其机械强度明显较弱，因此，当硅偶合剂添加量到一定程度时，抗反射涂层的机械性质逐渐劣化。
3、抗反射及抗静电涂层的表面导电性质劣化：由于硅偶合剂的主体结构为有机键，其为非导体，因此，当硅偶合剂添加到一定程度时，抗反射及抗静电涂层的表面导电性逐渐劣化。
针对上述传统资讯显示器的面板表面的抗反射涂层中，有机染料的滤色功能无法持久，且易在高温及高湿环境下，被水气析出的缺点，本发明人经过长期的研究实验，创造出本发明的技术方案。
发明内容
发明的目的在于提供一种资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，通过在抗反射涂层材料的溶液中添加至少两种具有不同化学结构的特殊硅偶合剂，其中之一的特殊硅偶合剂具有特殊有机官能基，该特殊有机官能基的一端可与抗反射涂层材料溶液中所含的有机染料进行反应键接，另一端的Si-OR结构与该硅氧烷成分中的Si(OR)4进行反应键接，利用化学键接的方式，加强有机染料与硅氧烷成分中的SiO2间的联结，使形成的涂层中，有机染料不易被水气所析出，防止显示面板形成水痕；其中另一种硅偶合剂是具有特殊疏水官能基，如氟化物等，可防止水气在高温高湿环境下渗入抗反射涂层中，有效减少水气与有机染料接触的机会，达到在资讯显示面板上形成抗反射及抗静电涂层不易受高温高湿环境影响而变质的目的。
本发明的另一目的在于提供一种资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，通过在抗反射涂层材料的溶液中添加具有不同化学结构的至少两种硅偶合剂，以结合不同化学结构硅偶合剂的特性，在制作抗反射及抗静电涂层时，减少硅偶合剂总添加量，达到稳定抗反射涂层中有机染料量，降低原料成本，在不影响抗反射涂层的耐磨度及表面导电性的情形下，制作出较佳穿透率、光反射率及折射率等物理特性的抗反射涂层的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，包括在资讯显示器的面板外壁表面上的涂层，该涂层包含一定比例混合的硅氧烷、有机染料及溶剂，其特征在于：该涂层中同时添加两种化学结构及特性不同的硅偶合剂，其中之一的硅偶合剂是具特殊有机官能基的硅偶合剂，该特殊有机官能基的一端与该有机染料进行反应键接，其另端为Si-OR分子结构与硅氧烷成分中的Si(OR)4反应键接，以加强该有机染料与硅氧烷SiO2成分之间的键接；另一种硅偶合剂为具有疏水官能基的硅偶合剂，其上的Si-OR分子结构与该硅氧烷成分中的Si(OR)4反应键接，其在资讯显示面板上形成具备疏水性的涂层。
该其中之一的硅偶合剂的分子结构为：f-Si(OCH3)3，其中，f是特殊有机官能基，该有机官能基的一端与该有机染料进行反应键接，其另端的Si-OR分子结构与抗反射涂层溶液中的硅氧烷的Si(OR)4进行反应键接；该另一种硅偶合剂是含有疏水官能基的有机化合物，其分子结构为：Hy-Si(OCH3)3，其中，Hy是特殊疏水官能基的有机分子结构，其与抗反射涂层中硅氧烷的Si(OR)4进行反应键接。该含有疏水官能基的有机化合物包括氟化物。该有机染料为具有双氮、三苯甲基或对醌官能基且具有酸性基的有机染料。该酸性基为硝基、羧基或磺酸基。该有机溶剂为含有OR结构的有机溶剂。该有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。
本发明的主要优点是：
1、具有可防止水气在高温高湿环境下渗入抗反射涂层中，有效减少水气与有机染料接触的机会，达到在资讯显示面板上形成抗反射及抗静电涂层，不易受高温高湿环境影响而变质的功效。
2、通过结合不同化学结构硅偶合剂，在制作抗反射及抗静电涂层时，减少硅偶合剂总添加量50％以上，达到稳定抗反射涂层中有机染料量，降低原料成本，在不影响抗反射涂层的耐磨度及表面导电性的情形下，制作出较佳穿透率、光反射率及折射率等物理特性的抗反射涂层的功效。
下面结合较佳实施例和附图进一步说明。
附图说明
图1是传统彩色阴极射线管的示意图；
图2是传统的抗静电及抗反射涂层应用于彩色阴极射线管的显示面板上的局部剖面示意图。
图3是本发明的抗静电及抗反射涂层应用于彩色阴极射线管的显示面板上的局部剖面示意图。
具体实施方式
参阅图3所示，本发明的特点是在常用的抗静电及抗反射涂层溶液中同时添加两种化学结构及特性不同的硅偶合剂，其加入量以其能够与大多数的有机染料键接为宜。其中之一的硅偶合剂是具有特殊有机官能基的硅偶合剂，该特殊有机官能基的一端与有机染料进行反应键接，其另端为Si-OR分子结构(R指H或烷基)可与该抗反射涂层溶液中硅氧烷的Si(OR)4进行反应键接，故该硅偶合剂的主要功能是加强有机染料与硅氧烷中SiO2间的联结，利用化学键接的方式，达到稳固所形成的抗反射涂层46’中的有机染料，令其不易被水气析出。另一硅偶合剂为具有特殊疏水官能基的硅偶合剂，如氟化物等，主要功能是防止水气在高温高湿环境下渗入所形成的抗反射涂层46’中，以减少水气与有机染料接触的机会。
在本发明的较佳实施例中，其中之一的硅偶合剂的分子结构为：
f-Si(OCH3)3，其中，f是一特殊有机官能基，其有机官能基的一端可与有机染料Dye-COOR进行反应键接，其另端的Si-OR分子结构可与抗反射涂层溶液中的硅氧烷的Si(OR)4进行下列反应键接(以R为乙基为例)：
以加强有机染料Dye-COOR与硅氧烷中SiO2间的联结，令其不易被水气析出。
在本实施例中，该另一硅偶合剂的分子结构为：Hy-Si(OCH3)3，
其中，Hy是一特殊疏水官能基的有机分子结构，其与抗反射涂层中硅氧烷Si(OR)4进行下列反应键接(以R为乙基为例)：
可令所形成的抗反射涂层具备疏水特性，防止水气在高温及高湿环境下渗入涂层中，有效减少水气与有机染料接触的机会。
在本发明中，该抗反射涂层材料的溶液中所包含的有机染料，可为具有双氮、三苯甲基或对醌等官能基，且具有酸取代基的有机染料，其中酸取代基可为硝基、羧基或磺酸基等。该抗反射涂层材料的溶液中所使用的其它药液溶剂，为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇等含有OR结构的有机溶剂。本发明中，两种硅偶合剂的用量随着其中所使用的有机染料的品种及用量的不同而变化，以其能够与大多数的有机染料键接为宜。当然还可以选用其他的硅偶合剂，但是必须同时能和涂层中的有机染料和硅氧烷进行化学键接反应，防止在高温高湿的条件下，有机染料形成水纹。
本发明的应用，并不限于在彩色阴极射线管的显示面板上的抗反射及抗静电涂层，凡其它资讯显示器，如等离子体显示器或液晶显示器的显示面板的外壁表面上，需进行抗反射或抗静电涂层，且在涂层材料中，需通过涂加有机染料滤除发生光谱重叠现象的荧光，以校正并提升该资讯显示器的影像对比品质者，均可利用本发明，于含有硅氧烷成分的抗反射或抗静电涂层材料的溶液中，同时添加至少二种硅偶合剂，使硅偶合剂的用量减少到常用量50％以上，以避免因硅偶合剂总添加量过多，而破坏涂层的硬度及折射率等物理特性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，凡熟悉该项技艺人士，依据本发明所揭露的技术内容的等效变化，均属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1、一种资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，包括在资讯显示器的面板外壁表面上的涂层中包含一定比例混合的硅氧烷、有机染料及溶剂，其特征在于：该涂层中同时添加至少两种化学结构及特性不同的硅偶合剂，其中之一的硅偶合剂是具特殊有机官能基的硅偶合剂，该特殊有机官能基的一端与该有机染料进行反应键接，其另端为Si-OR分子结构与硅氧烷成分中的Si(OR)4反应键接，以加强该有机染料与硅氧烷SiO2成分之间的键接；另一种硅偶合剂为具有疏水官能基的硅偶合剂，其上的Si-OR分子结构与该硅氧烷成分中的Si(OR)4反应键接，其在资讯显示面板上形成具备疏水性的涂层。
2、如权利要求1所示的资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，其特征在于：该其中之一的硅偶合剂的分子结构为：f-Si(OCH3)3
其中，f是特殊有机官能基，该特殊有机官能基的一端与该有机染料进行反应键接，其另端的Si-OR分子结构与抗反射涂层溶液中的硅氧烷的Si(OR)4进行反应键接；该另一种硅偶合剂是含有疏水官能基的有机化合物，其分子结构为：Hy-Si(OCH3)3
其中，Hy是特殊疏水官能基的有机分子结构，其与该抗反射涂层中硅氧烷Si(OR)4进行反应键接。
3、如权利要求1或2所示的资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，其特征在于：该R为H或烷基。
4、如权利要求1或2所示的资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，其特征在于：该R为乙基。
5、如权利要求1或2所示的资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，其特征在于：该含有疏水官能基的有机化合物包括氟化物。
6、如权利要求1或2所示的资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，其特征在于：该有机染料为具有双氮、三苯甲基或对醌官能基且具有酸性基的有机染料。
7、如权利要求6所示的资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，其特征在于：该有机染料的酸性基为硝基、羧基或磺酸基。
8、如权利要求1所示的资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，其特征在于：该溶剂为含有OR结构的有机溶剂。
9、如权利要求8所示的资讯显示面板具备对抗高温高湿的抗反射及抗静电涂层，其特征在于：该有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。
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