CH336163A - Verfahren zur Herstellung eines durchsichtigen, leitfähigen Belages auf einer durchsichtigen Unterlage - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines durchsichtigen, leitfähigen Belages  auf einer durchsichtigen Unterlage    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein  Verfahren zur Herstellung eines durchsichtigen, leit  fähigen Belages auf einer durchsichtigen Unterlage,  wobei die Unterlage zunächst mit einer dünnen Lage       Titandioxyd    beschichtet wird.  



  Bei der Fabrikation gewisser     Kathodelunjineszenz-          schirme    für Kathodenstrahlröhren ist das Vorhanden  sein einer durchsichtigen leitfähigen Schicht zwischen  Glas und Schirm erwünscht und häufig notwendig.  Desgleichen ist ein durchsichtiger leitfähiger Belag in       Elektrolumineszenz-Zellen    zweckmässig. Auch Ent  ladungslampen benötigen oft leitfähige Oberflächen,  um ihre Entzündung zu erleichtern.  



  Man hat bei derartigen Anwendungen sehr oft  von     Zinnoxydbelägen    Gebrauch gemacht. In man  chen Fällen ist Zinnoxyd jedoch nicht geeignet;  wenn beispielsweise ein Zink- oder     Cadmiumsulfid-          lumineszenzstoff    auf eine durchsichtige leitfähige       Zinnoxydschicht    aufgetragen wird, werden die wich  tigen Eigenschaften beider Schichten zerstört. Des  halb ist es erwünscht, durchsichtige leitfähige Beläge  darzustellen, die dort verwendet werden können, wo       Zinnoxydbeläge    sich nicht eignen.

   Ein Beispiel eines  solchen Belages ist     Titandioxyd.    Ein früheres Ver  fahren zur Herstellung     eines    durchsichtigen leitfähi  gen     Titandioxydbelages    schlägt das Auftragen eines  Zink- oder     Cadmiumsulfidlumineszenzstoffes    auf die  nicht leitfähige     Titandioxydschicht    vor, um letztere  leitfähig zu gestalten.

   Für den Fall, dass kein     Zink-          oder        Cadmiumsulfidbelag    in Verbindung mit einem  durchsichtigen     Titandioxydbelag    verwendet wird,  sollte eine Methode zur Verfügung stehen, durch  welche diese     Titandioxydschichten    leitfähig gemacht  werden können.  



  Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfin-         dung,        Titandioxydbeläge    billiger und auf einfachere  Weise als bisher leitfähig zu machen.  



  Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung  ist die Schaffung eines Verfahrens, durch welches die       Titandioxydbeläge    leitfähig gemacht werden können,  ohne dass nachträglich eine aufgetragene Schicht ent  fernt werden muss.  



  Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur  Herstellung eines durchsichtigen, leitfähigen Belages  auf einer durchsichtigen Unterlage, wobei die Unter  lage zunächst mit einer Lage     Titandioxyd    beschichtet  wird; dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,  dass der     Titandioxydfilm    mit einer Lage von feinver  teilten Zinkpartikeln bedeckt wird, und in einer  Atmosphäre von nicht oxydierendem, über die Ober  fläche hinwegstreichendem Gas bei     einer    Temperatur  zwischen 550 und 600  C gebrannt wird.  



  In der Zeichnung ist auf der Glasplatte 11, die  sich in einem aus Glas oder einem feuerfesten Mate  rial gebauten, durch eine Heizspirale 14 umgebenen  Ofen 13 befindet, ein     Titandioxydbelag    12 ange  bracht. Eine bestimmte Menge pulverisiertes Zink 15  befindet sich in Berührung mit dem     Titandioxydbelag     12 auf der Glasplatte 11. Durch das Rohr 16 wird  ein nichtoxydierendes Gas zugeführt und verlässt den  Reaktionsraum durch das     Abflussrohr    17. Wenn die  Abgase brennbar sind, können sie am     Abflussrohr    17  verbrannt werden; sonst aber können sie abgeleitet  werden.  



  Der     Titandioxydüberzug    12 auf Platte 11 kann  zuerst durch überleiten von     Titantetrachloriddampf     über die Glasoberfläche gebildet werden. Das Glas  wird dazu erhitzt, vorzugsweise auf 200 bis 250  C.  Niedrigere Temperaturen können auch verwendet  werden, der Belag wird jedoch dann etwa bei 150  C  körnig. Die Dicke des Belages kann auf mehrere Wei-      sen gemessen werden. Ist der Belag dicker als etwa  0,7     Mikron,    so werden am häufigsten optische Mes  sungen durchgeführt.

   Beläge, die weniger als 0,7     Mi-          kron    messen, können während deren Entstehung,  durch Beobachtung der durch die aufeinanderfol  gende Gruppen von     Interferenzfarben    bedingten sicht  baren Farbänderung des Belages gemessen werden.  



  Die Dicke des anzuwendenden     Titandioxyd-          belages    wird durch die endgültige     Zweckbestimmung     des Endproduktes bedingt. So werden Beläge, die  als Elektroden für     Elektrolumineszenz-Zellen    ver  wendet werden, im allgemeinen in einer Dicke, be  stimmt durch die Bildung der zweiten oder dritten  Gruppe von     Interferenzfarben    (ungefähr 0,2 bis  0,4     Mikron)    hergestellt.  



  Die gebildete     Titandioxydschicht    hat einen sehr  hohen Widerstand (in der Höhe von mehreren tau  send     Megohm    pro     Quadratflächeneinheit)    und eignet  sich nicht als Leiter oder Elektrode. Dieser Titan  dioxydüberzug kann jedoch leitfähig gemacht werden,  indem man fein verteilte Zinkpartikel auf die Ober  fläche     aufbringt    und zum Beispiel bei atmosphä  rischem Druck in einer Wasserstoff-, Stickstoff- oder       Schwefelwasserstoffatmosphäre    bei Temperaturen  zwischen 550 und 600  C brennt. Bei Temperaturen  unter 550  C, würde der Widerstand des Belages nicht  so stark abnehmen als bei Temperaturen über 550  C.

    Bei Temperaturen über 600  C könnte sich die Unter  lage, beispielsweise eine Glasplatte,     verfärben.    Die  besten bei dieser Behandlung erhaltenen     Werte    des  spezifischen Widerstandes erreicht man durch Bren  nen während mindestens einer Stunde und vorzugs  weise 1-2 Stunden. Länger als zwei Stunden zu  brennen, hat keine Erniedrigung des Widerstandes       zufolge,    während eine     Brennung    von weniger als einer  Stunde den spezifischen Widerstand nicht genügend  herabsetzt. Die niedrigsten spezifischen Widerstände  liegen zwischen 1200 und 2500 Ohm pro Quadrat  flächeneinheit, häufiger jedoch zwischen 5000 und  10 000 Ohm pro     Quadratflächeneinheit.     



  <I>Beispiel</I>  Ein     Titandioxydbelag    wurde auf einer Glasplatte  gebildet, der eine der zweiten Gruppe der     Inter-          ferenzfarben    entsprechende Dicke hatte. Dieser Belag  wurde mit Zinkstaub bedeckt und in einem     H,S-Strom     während einer Stunde bei 550  C gebrannt, wonach  die Probe einen Widerstand von 3500 Ohm pro     Qua-          dratflächeneinheit    aufwies. Eine weitere Probe mit  annähernd gleicher Dicke wurde zwei Stunden lang  in einem     H,S-Strom    bei 550  C gebrannt, worauf  ein Widerstand von 1600 Ohm pro Quadratflächen  einheit gemessen wurde.

   Eine dritte Probe mit unge  fähr gleicher Dicke zeigte, nach Brennen während    einer Stunde in einem Strom von trockenem Wasser  stoff bei einer Temperatur von 600  C einen Wider  stand von 4000 Ohm pro     Quadratflächeneinheit.     Eine vierte ungefähr gleich dicke Probe ergab nach  zwei Stunden Brennen bei einer Temperatur von       550     C in einem Strom von trockenem Stickstoff  einen Widerstand von 1200 Ohm pro Quadratflächen  einheit. Obschon die Widerstände dieser Proben etwas  variieren, entsprechen sie alle der gleichen Grössen  ordnung, und die     titandioxydhaltigen    Beläge sind ge  nügend leitfähig, um als Elektroden und     äquipoten-          tiale    Anoden zu dienen.

   Die Verbesserung der Leit  fähigkeit macht im Vergleich zu unbehandelten Be  lägen einen Faktor in der Höhe von     10s    oder  mehr aus.  



  Hieraus geht hervor, dass leitfähige     titandioxyd-          haltige    Beläge nach einem einfachen Verfahren her  gestellt werden können, das leicht und in kurzer Zeit,  billig und ohne komplizierte Apparatur durchgeführt  werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines durchsichtigen, leitfähigen Belages auf einer durchsichtigen Unter lage, wobei die Unterlage zunächst mit einer Lage Titandioxyd beschichtet wird, dadurch gekennzeich net, dass der Titandioxydfilm mit einer Lage von fein verteilten Zinkpartikeln bedeckt wird, und in einer Atmosphäre von nichtoxydierendem, über die Ober fläche hinwegstreichendem Gas bei einer Temperatur zwischen 550 und 600 C gebrannt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die nichtoxydierende Gasatmo sphäre aus Wasserstoff besteht. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die nichtoxydierende Gasatmo sphäre aus Stickstoff besteht. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die nichtoxydierende Gasatmo sphäre aus Schwefelwasserstoff besteht. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Brenntemperatur 575 C be trägt. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens eine Stunde gebrannt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass auf einer Glasunterlage aufge brachte, 0,2 Mikron dicke Titandioxydbeläge behan delt werden.