PL204420B1

PL204420B1 - Warstwa rozpraszająca i jej zastosowanie

Info

Publication number: PL204420B1
Application number: PL358175A
Authority: PL
Inventors: Christian Marzolin; Jean-Luc Allano
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2010-01-29
Also published as: US20030165675A1; CN1430731A; FR2809496A1; DE60121161D1; WO2001090787A1; PL358175A1; KR20030004402A; HK1051902A1; CN1236328C; CA2410396C; JP5049444B2; ES2266203T3; AU2001264008A1; ATE331965T1; EP1285287B1; EP1285287A1; KR100799283B1; US7105222B2; CZ20023781A3; DE60121161T2

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest warstwa rozpraszająca składająca się z cząstek zaglomerowanych w spoiwie i jej zastosowanie do wytwarzania podłoża rozpraszającego w płaskiej lampie.

Chociaż wynalazek nie jest ograniczony do takich zastosowań, to będzie on bardziej szczegółowo opisany w odniesieniu do warstw stosowanych do ujednorodnienia światła wysłanego z kopioramy (light-box), a zwłaszcza z płaskiej lampy. Taka płaska lampa może być zwłaszcza źródłem przeciwświetlnym stosowanym zwłaszcza w komputerach z płaskimi ekranami do oświetlania ekranu ciekłokrystalicznego. Płaskie lampy mogą być także płaskimi lampami stosowanymi na przykład w architekturze na sufitach, podłogach albo ścianach, a także płaskimi lampami stosowanymi do celów miejskich, takimi jak lampy do paneli ogłoszeniowych albo lampy nadające się do tworzenia półek albo tylnych ścian szafek obrazowych.

Takie płaskie lampy mogą znaleźć zastosowanie w innych dziedzinach, takich jak na przykład w przemysł samochodowy, ponieważ do pomyś lenia jest wytwarzanie dachów pojazdów silnikowych, których część zawiera taką lampę, a zwłaszcza do zastępowania aktualnie znanego oświetlenia kabiny pasażerskiej pojazdu silnikowego. Możliwe jest także wytwarzanie przeciwoświetlenia do tablic rozdzielczych pojazdów samochodowych.

Co więcej, przez określenie „płaska lampa” należy rozumieć lampę odpowiadającą konstrukcji wykonanej z dwóch podłoży, które początkowo są w zasadzie płaskie, lecz które jednak w przypadku danego zastosowania mogą mieć nieznaczną krzywiznę.

Takie płaskie lampy, znane na przykład z amerykańskiego opisu patentowego nr US 6 034 470, składają się zatem z dwóch w zasadzie płaskich podłoży, takich jak płyty szklane, na których osadza się różne warstwy tworzące lampę.

Na przykład na pierwszej płycie szklanej, która jest tylną płytą lampy srebrne elektrody pokryte dielektrykiem osadza się na wewnętrznej powierzchni licowej, a warstwy tlenku glinowego i fosforowej masy świecącej osadza się na drugiej stronie licowej. Warstwy tlenku glinowego i fosforowej masy świecącej osadza się na wewnętrznej powierzchni licowej drugiej płyty szklanej, przy czym warstwy tlenku glinowego tworzą obszary refleksyjne umożliwiające ujednorodnienie światła wysłanego przez wymienioną lampę. Jako warstwy refleksyjne mogą służyć także inne materiały, takie jak tlenek tytanu. Oczywiście tak wysłane światło, zwłaszcza w przypadku przeciwoświetlenia ekranów ciekłokrystalicznych, nie jest dostatecznie jednorodne i wykazuje zbyt duże kontrasty. Rozwiązania mające na celu polepszenie jednorodności światła z tych lamp zostały już opracowane. Wśród innych sugestii zaproponowano obróbki licowych powierzchni płyt szklanych, takie jak trawienie drogą piaskowania albo wytwarzanie na gorąco wzorów na powierzchni szkła albo ponadto mleczne barwienie na grubości szkła, lecz są one niewystarczające i często zbyt kosztowne. Zadowalające rozwiązanie z punktu widzenia jednorodności polega na pokrywaniu przedniej powierzchni licowej płyty szklanej tworzywem sztucznym, takim jak zamrożony poliwęglan albo polimer akrylowy. To rozwiązanie ma jednak niedogodność polegającą na konieczności stosowania kilku warstw powłoki tworzywa sztucznego, które dają w wyniku ogólną grubość co najmniej 5 mm. Taka grubość powłoki dodanej do innych składników tworzących ekran daje w wyniku znaczne zwiększenie ogólnej grubości lampy, co jest sprzeczne z aktualnym trendem w kierunku zmniejszania ogólnej wielkości ekranów pod wzglę dem grubości. Wzrost grubości powoduje także zmniejszenie luminancji lampy. Inna niedogodność takiej lampy polega na tym, że powłoka tworzywa sztucznego nie znosi wysokich temperatur wymaganych do jej wytwarzania, zwłaszcza przy prowadzeniu etapów osadzania elektrod i uszczelniania obrzeża płyt szklanych. Stąd zadanie wynalazców polegało znalezieniu środka zapewniającego jednorodność światła wysłanego przez płaską lampę, która jest przynajmniej równoważna wyżej wspomnianemu rozwiązaniu, lecz nie ma jego niedogodności, zwłaszcza w odniesieniu do ogólnej wielkości i utraty luminancji.

Przedmiotem wynalazku jest warstwa rozpraszająca składająca się z cząstek zaglomerowanych w spoiwie, charakteryzująca się tym, że zawiera cząstki mineralne mające przeciętną średnicę od 0,3 do 2 mikronów, oraz ewentualnie dodatek dyspergujący, zawartość spoiwa wynosi od 10 do 40% objętościowo, cząstki tworzą agregaty, których wielkość wynosi od 0,5 do 20 mikronów, a zwłaszcza mniej niż 5 mikronów, oraz że warstwa ma osłabienie kontrastu większe niż 40%.

Korzystnie warstwa ma przepuszczalność światła TL większą niż 45%, a zwłaszcza większą niż

60%.

PL 204 420 B1

Korzystnie cząstki są cząstkami półprzezroczystymi, a zwłaszcza cząstkami wybranymi spośród cząstek tlenków, azotków albo węglików.

Korzystnie cząstki są cząstkami tlenku krzemu, glinu, cyrkonu, tytanu albo ceru albo mieszaniną co najmniej dwóch z tych tlenków.

Korzystnie warstwa zawiera dodatek dyspergujący, taki jak kwas, zasada, jony dwuwartościowe albo polimery jonowe o niskim ciężarze cząsteczkowym.

Korzystnie warstwa ma grubość od 1 do 20 mikronów.

Korzystnie spoiwo wybiera się spośród spoiw mineralnych, takich jak krzemiany potasowe, krzemiany sodowe, krzemiany litowe i fosforany glinowe, i spoiw organicznych, takich jak polimery typu polialkoholu winylowego, żywicy termoutwardzalnej i akrylowego.

Korzystnie spoiwo jest spoiwem mineralnym.

Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie warstwy rozpraszającej według wynalazku do wytwarzania podłoża rozpraszającego w płaskiej lampie.

Korzystnie warstwę rozpraszającą osadza się na płaskim podłożu, wykonanym zwłaszcza ze szkła.

Korzystnie płaskie podłoże jest jedną z płyt szklanych tworzących płaską lampę.

Korzystnie warstwę rozpraszającą osadza się po obydwóch stronach płaskiego podłoża.

Korzystnie warstwę rozpraszającą osadza się z zastosowaniem sposobu osadzania, takiego jak druk sitowy, powlekanie farbą, powlekanie zanurzeniowe, powlekanie wirowe, powlekanie przepływowe albo rozpylanie.

Korzystnie grubość i/lub gęstość pokrycia warstwy zmieniają się na powierzchni osadzania.

Zgodnie z wynalazkiem cel wspomniany powyżej osiągnięto za pomocą warstwy rozpraszającej składającej się z cząstek zaglomerowanych w spoiwie, przy czym wymienione cząstki mają przeciętną średnicę wynoszącą od 0,3 do 2 mikronów, wymienione spoiwo stosuje się w ilości od 10 do 40% objętościowo, cząstki tworzą agregaty, których wielkość wynosi od 0,5 do 20 mikronów, a zwłaszcza mniej niż 5 mikronów, a wymieniona warstwa wykazuje osłabienie kontrastu większe niż 40%, a zwłaszcza większe niż 50%.

Osłabienie kontrastu określa się drogą pomiaru kontrastu badanego wzorca, przy czym przezroczysty badany wzorzec składający się z czarnych linii o szerokości 8 mm rozmieszczonych w odstępie 8 mm umieszcza się na stoliku świetlnym. Górną powierzchnię licową mierzonej warstwy rozpraszającej umieszcza się w odległości 3 mm od badanego wzorca i za pomocą kamery otrzymuje się obraz, który poddaje się analizie. Osłabienie kontrastu określa się takim wskaźnikiem c, że jest spełniona zależność:

c = 1 - (C/C0) w której C jest równe odchyleniu standardowemu L od ś redniej z L, a C0 jest odchyleniem standardowym L0 od średniej L0, przy czym L0 jest obrazem badanego wzorca bez rozpraszacza, a L jest obrazem badanego wzorca w obecności rozpraszacza.

Taką warstwę rozpraszającą można stosować zamiast wyżej wspomnianych warstw tworzywa sztucznego, z wyraźnie mniejszą grubością przy danej jednorodności światła z danej lampy.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem wynalazku warstwa ma przepuszczalność światła TL większą niż 45%, a zwłaszcza większą niż 60%, przy czym przepuszczalność światła mierzy się pod źródłem oświetlającym D65.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem wynalazku cząstki są cząstkami półprzezroczystymi, a zwłaszcza cząstkami mineralnymi, takimi jak cząstki tlenku, azotku i węglika.

Cząstki wybiera się korzystnie spośród tlenków krzemu, glinu, cyrkonu, tytanu i ceru albo z mieszanin co najmniej dwóch z tych tlenków.

Takie cząstki można otrzymać za pomocą każdego środka znanego specjaliście w tej dziedzinie, a zwłaszcza drogą strącania albo drogą reakcji pod działaniem silnego ciepła. Zgodnie z wynalazkiem cząstki mają taki rozkład wielkości, że co najmniej 50% cząstek różni się o mniej niż 50% od przeciętnej średnicy.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem wynalazku spoiwo ma odporność temperaturową wystarczającą do zniesienia temperatur roboczych i ewentualnie temperatury uszczelniania lampy, jeżeli warstwę wytwarza się w czasie montażu lampy, a zwłaszcza przed uszczelnianiem tej ostatniej. Pod tym względem spoiwo mineralne okazuje się być szczególnie korzystne wtedy, gdy warstwa rozpraszająca musi znosić wysoką temperaturę, wyższą niż około 300°C.

PL 204 420 B1

Gdy warstwa znajduje się w położeniu zewnętrznym, to spoiwo wybiera się korzystnie w taki sposób, aby miało ono odporność na ścieranie wystarczającą do znoszenia bez uszkodzenia wszelkich operacji prowadzonych na lampie, na przykład zwłaszcza wtedy, gdy montuje się płaski ekran.

W zależności od wymagań wybrane spoiwo moż e być spoiwem mineralnym na przykład wtedy, gdy pożądane jest uzyskanie warstwy, która znosi wysokie temperatury, albo spoiwem organicznym, zwłaszcza w celu uproszczenia wytwarzania wymienionej warstwy, przy czym możliwe jest proste prowadzenie sieciowania na przykład na zimno. Wybór spoiwa mineralnego odpornego na wysoką temperaturę umożliwi zwłaszcza wytwarzanie dużych płaskich lamp bez jakiegokolwiek ryzyka pojawienia się rozkładu warstwy spowodowanego przez lampy fluorescencyjne, które wytwarzają znaczne ilości ciepła. Przyczyną tego jest to, że w przypadku znanych rozwiązań występuje rozkład termiczny warstewki tworzywa sztucznego, co zatem bardzo utrudnia wytwarzanie dużych płaskich lamp.

Spoiwo ma korzystnie współczynnik załamania światła, który różni się od współczynnika załamania światła cząstek, a różnica pomiędzy tymi dwoma wskaźnikami wynosi korzystnie co najmniej 0,1. Współczynnik załamania światła cząstek jest korzystnie większy niż 1,7, a współczynnik załamania światła spoiwa jest korzystnie mniejszy niż 1,6.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem wynalazku spoiwo wybiera się spośród spoiw mineralnych, takich jak krzemiany potasowe, krzemiany sodowe, krzemiany litowe i fosforany glinowe, i spoiw organicznych, takich jak polimery typu polialkoholu winylowego, żywicy termoutwardzalnej i akrylowego, przy czym szczególnie korzystne jest spoiwo mineralne.

W celu sprzyjania tworzeniu się agregatów o pożądanej wielkoś ci zgodnie z wynalazkiem przewiduje się dodawanie co najmniej jednego dodatku dającego w wyniku losowy rozkład cząstek w spoiwie. Dodatek albo środek dyspergujący wybiera się korzystnie spośród następujących środków: kwas, zasada, jony dwuwartościowe i polimery jonowe o niskiej masie cząsteczkowej, a zwłaszcza niższej niż 50000 g/mol.

W celu otrzymania warstwy, która jest jednorodna na wielką skalę , moż liwe jest takż e dodawanie innych środków, na przykład środka zwilżającego, takiego jak niejonowe, anionowe albo kationowe środki powierzchniowo czynne. Możliwe jest także dodawanie modyfikatorów płynięcia, takich jak etery celulozy.

Tak określoną warstwę można osadzać przy grubości od 1 do 20 mikronów. Sposoby osadzania takiej warstwy mogą obejmować wszelkie środki znane specjalistom z tej dziedziny, takie jak osadzanie drogą druku sitowego, powlekania farbą, powlekania zanurzeniowego, powlekania wirowego, powlekania przepływowego, drogą rozpylania, itp.

Gdy wymagana grubość osadzonej warstwy jest większa niż 2 mikrony, to korzystne jest stosowanie procesu osadzania typu druku sitowego.

Gdy grubość warstwy jest mniejsza niż 4 mikrony, to osadza się ją korzystnie drogą powlekania przepływowego albo drogą rozpylania.

Zgodnie z wynalazkiem opracowano sposób wytwarzania warstwy, której grubość zmienia się zgodnie z obszarem pokrycia na powierzchni. Takie rozwiązanie może umożliwić korektę wewnętrznych niejednorodności źródła światła. W ten sposób jest możliwe na przykład korygowanie zmiany oświetlenia lampy fluorescencyjnej na jej długości. Zgodnie z innym rozwiązaniem wynalazku dającym w wyniku w zasadzie ten sam efekt korygowania wewnę trznych niejednorodnoś ci ź ródł a ś wiatł a opracowano warstwę, której gęstość pokrycia zmienia się na powierzchni osadzania i może to być na przykład osadzona techniką druku sitowego powłoka, której gęstość plamek zmienia się od obszarów pokrytych całkowicie do obszarów plamek rozproszonych, przy czym przejście pomiędzy nimi jest stopniowe albo innego rodzaju.

Zgodnie z wynalazkiem takie warstwy można osadzać na przezroczystych albo półprzezroczystych podłożach, które w zależności od zastosowania mają kształt płaski albo kształt niepłaski. Do zastosowań branych pod uwagę w wynalazku należą zwłaszcza płaskie lampy, na przykład lampy stosowane do oświetlania ekranów ciekłokrystalicznych albo do oświetlania architektury albo nawet do oświetlania miejskiego.

W przypadku pł askich lamp warstwę osadza się korzystnie na pł ycie szklanej tworz ą cej przednią powierzchnię licową lampy.

Zgodnie z pierwszym rozwiązaniem warstwę osadza się na tej licowej powierzchni płyty szklanej, która znajduje się na wewnętrznej stronie lampy. Zgodnie z takim rozwiązaniem warstwę należy osadzać na płycie szklanej w czasie wytwarzania lampy. Zgodnie z tym rozwiązaniem warstwa musi mieć odporność na temperaturę wystarczającą do znoszenia różnych obróbek cieplnych wymaganych

PL 204 420 B1 do wytwarzania takiej lampy, a zwłaszcza prowadzenia operacji osadzania odpowiadających wytwarzaniu elektrod oraz uszczelnianiu obrzeża dwóch płyt szklanych tworzących strukturę płaskiej lampy. Warstwa według wynalazku będzie, zatem wykonana korzystnie ze spoiwa mineralnego.

Zgodnie z tym pierwszym rozwiązaniem warstwę rozpraszającą według wynalazku można zgodnie z jednym z wariantów osadzać bezpośrednio na szkle albo zgodnie z drugim rozwiązaniem osadzać na warstwach, które zostały już osadzone na szkle. Jeżeli konieczne są odstępniki, zwłaszcza do utrzymywania jednorodnej przestrzeni pomiędzy dwiema płytami szklanymi, to zgodnie z wynalazkiem przewiduje się korzystnie osadzanie warstwy rozpraszającej pozostawiającej wolne obszary odpowiadające miejscom przeznaczonym na odstępniki w taki sposób, aby przyczepność odstępników nie była zakłócona przez warstwę według wynalazku. Takie wolne przestrzenie można łatwo uzyskać stosując w celu osadzenia warstwy technikę druku sitowego.

Zgodnie z drugim rozwiązaniem warstwę osadza się na tej licowej powierzchni płyty szklanej, która znajduje się po zewnętrznej stronie lampy. Zgodnie z tym rozwiązaniem warstwę rozpraszającą według wynalazku wybiera się korzystnie w taki sposób, aby miała ona właściwości większej wytrzymałości mechanicznej, a zwłaszcza właściwości odporności na ścieranie. Warstwę wytwarza się wtedy korzystnie ze spoiwem mineralnym albo organicznym w ilości większej niż 15%, a zwłaszcza większej niż 20%.

Zgodnie z alternatywnym rozwiązaniem wynalazku, związanym z zastosowaniem warstwy rozpraszającej przy wytwarzaniu płaskiej lampy, wymienioną warstwę rozpraszającą osadza się na przezroczystym albo półprzezroczystym podłożu niezależnie od płyt szklanych tworzących konstrukcję płaskiej lampy. Takie rozwiązanie może polegać na osadzaniu warstwy rozpraszającej na podłożu szklanym utrzymywanym w pewnym odstępie od przedniej licowej powierzchni lampy. Takie rozwiązanie umożliwia zgodnie z prawami fizyki dalsze zwiększanie efektu rozpraszania przez warstwę, przy czym jest to wyrównane przez to, że objętość albo ogólna wielkość takiej konstrukcji staje się równoważna poprzednio znanym rozwiązaniom, lecz w tym przypadku z lepszą skutecznością pod względem rozpraszania.

Zgodnie z wynalazkiem opracowano korzystnie warstwę rozpraszającą osadzaną na każdej stronie podłoża, niezależnie od tego, czy jest ono jedną w płyt szklanych tworzących konstrukcję płaskiej lampy, czy jest niezależnym podłożem.

Tak przedstawione warstwy rozpraszające według wynalazku umożliwiają zatem wytwarzanie płaskich lamp przeznaczonych na przykład do oświetlania ekranów ciekło-krystalicznych. W porównaniu z poprzednio znanymi rozwiązaniami warstwa według wynalazku umożliwia zmniejszenie ogólnej wielkości wymienionej lampy, przy danej wydajności, pod względem osłabienia kontrastu.

W zależności od alternatywnych zastosowań tych lamp skuteczność pod względem osłabienia kontrastu światła wysłanego przez płaskie lampy można zwiększyć w przypadku ogólnej wielkości wymienionych lamp, która jest równoważna wielkości lamp według dotychczasowego stanu techniki.

Dalsze szczegóły i korzystne cechy staną się oczywiste niżej na podstawie następującego opisu ilustracyjnych przykładów wynalazku.

Pierwszy przykład odpowiada warstwie według wynalazku przeznaczonej do osadzania na przedniej licowej powierzchni płaskiej lampy do oświetlania ekranu ciekło-krystalicznego.

Wytwarzano następującą mieszaninę:

g cząstek tlenku glinowego o przeciętnej średnicy 1 mikrona wprowadzano do 65,5 g odmineralizowanej wody, do której dodano 0,4 g 50% polikwasu akrylowego jako dodatku powodującego dyspersję oraz 0,3 g środka zwilżającego, etoksylanu oktylofenolu wprowadzonego do handlu przez Union Carbide pod nazwą TRITON X-100.

Tak przygotowany roztwór mieszano w ciągu dwóch minut za pomocą turbinki.

Następnie dodano 19 g 20% wodnego roztworu poli-alkoholu winylowego i tak utworzoną mieszaninę mieszano ponownie w ciągu 5 minut za pomocą turbinki.

Następnie techniką powlekania przepływowego wytwarzano z tej mieszaniny na płycie szklanej warstwę rozpraszającą. Mieszaninę osadzano w takiej ilości, aby warstwa miała po wysuszeniu grubość 1,5 mikrona.

Przykład 2 dotyczy warstwy wytworzonej według wynalazku z mieszaniny z Przykładu 1 osadzonej na płycie szklanej w celu utworzenia suchej warstwy o grubości 4 mikronów.

Przykład 3 dotyczy warstwy utworzonej według wynalazku z mieszaniny z Przykładu 1 osadzonej na płycie szklanej w celu utworzenia suchej warstwy o grubości 1 mikrona.

PL 204 420 B1

Przykład 4 dotyczy warstwy według wynalazku z następującej mieszaniny:

g cząstek tlenku glinowego o przeciętnej średnicy 1 mikrona wprowadzono do 65,5 g odmineralizowanej wody, do której dodano 0,4 g 50% polikwasu akrylowego jako dodatku powodującego dyspersję i 0,3 g środka zwilżającego, etoksylanu oktylofenolu wprowadzonego do handlu przez Union Carbide pod nazwą TRITON X-100.

Tak przygotowany roztwór mieszano w ciągu dwóch minut za pomocą turbinki.

Następnie dodano 32 g 20% wodnego roztworu poli-alkoholu winylowego i tak utworzoną mieszaninę mieszano ponownie w ciągu 5 minut za pomocą turbinki.

Z kolei techniką powlekania przepływowego wytwarzano z tej mieszaniny na płycie szklanej warstwę rozpraszającą. Mieszaninę osadzano w takiej ilości, aby raz wysuszona warstwa miała grubość 4 mikronów.

Przykład 5 dotyczy warstwy według wynalazku z następującej mieszaniny:

g cząstek tlenku glinowego o przeciętnej średnicy 1 mikrona wprowadzono do 65,5 g odmineralizowanej wody, do której dodano 0,4 g 50% polikwasu akrylowego jako środka wywołującego dyspersję i 0,3 g środka zwilżającego, etoksylanu oktylofenolu wprowadzonego do handlu przez Union Carbide pod nazwą TRITON X-100.

Tak przygotowany roztwór mieszano w ciągu dwóch minut za pomocą turbinki.

Następnie dodano 50 g 20% wodnego roztworu poli-alkoholu winylowego i tak utworzoną mieszaninę mieszano ponownie w ciągu pięciu minut za pomocą turbinki.

Przykład 6 dotyczy warstwy wytworzonej według wynalazku z opisanej niżej mieszaniny, w której stosuje się spoiwo mineralne.

g cząstek tlenku glinowego o przeciętnej średnicy 1 mikrona wprowadzano do 72 g odmineralizowanej wody, do której dodano 0,4 g 50% polikwasu akrylowego jako środka wywołującego dyspersję. Następnie dodawano wodorotlenek sodowy do uzyskania pH 10 i homogenizowano mieszaninę w ciągu dwóch minut za pomocą turbinki.

Z kolei dodano 12,7 g 25% wodnego roztworu spoiwa na bazie krzemianu litowego i 0,3 g ś rodka zwilżającego, etoksylanu oktylofenolu wprowadzonego do handlu przez Union Carbide pod nazwą TRITON X-100.

Tak przygotowany roztwór mieszano ponownie w ciągu pięciu minut za pomocą turbinki.

Z tej mieszaniny techniką powlekania przepływowego wytwarzano następnie na płycie szklanej warstwę rozpraszającą. Mieszaninę osadzano w takiej ilości, aby raz wysuszona warstwa miała grubość 2 mikronów.

Przykłady 7 i 8 są przykładami porównawczymi, w których stosuje się wspomniany wyżej sposób według dotychczasowego stanu techniki, polegający na stosowaniu jako elementu rozpraszającego mrożonych folii z tworzywa sztucznego, które umieszcza się z przodu przedniej licowej powierzchni płaskiej lampy.

Przykład 7 odpowiada folii z tworzywa sztucznego o grubości 1 mm.

Przykład 8 odpowiada nałożeniu na siebie dwóch folii z tworzywa sztucznego, identycznych z folią z Przykładu 7, w celu uzyskania całkowitej grubości 2 mm.

Przykład 9 dotyczy warstwy wytworzonej według wynalazku z opisanej niżej mieszaniny.

g zawiesiny 50% wagowo polikwasu akrylowego w wodzie i wodorotlenek sodowy (NaOH) dodano do 549 g odmineralizowanej wody, tak aby uzyskać pH 9. Następnie dodano do mieszaniny 288 g wodnej zawiesiny zawierającej 52% wagowo cząstek tlenku cyrkonu o przeciętnej średnicy 1 mikrona (wprowadzonych do handlu przez firmę Norton pod nazwą SLURRY 9839). Tak otrzymaną mieszaninę mieszano w ciągu 10 minut za pomocą turbinki. Następnie dodano 158 g zawiesiny 20% wagowo spoiwa na bazie polikrzemianu litowego w wodzie (wprowadzonego do handlu przez firmę Grace pod nazwą LUDOX) i 1 g środka zwilżającego (wprowadzonego do handlu przez Union Carbide pod nazwą TRITON X-100).

Następnie stosując technikę powlekania przepływowego z tej mieszaniny wytwarzano na płycie szklanej warstwę rozpraszającą. Mieszaninę osadzano w takiej ilości, aby raz wysuszona warstwa miała grubość 2 mikronów.

Przykład 10 dotyczy warstwy wytworzonej według wynalazku z następującej mieszaniny.

PL 204 420 B1 g 50% wagowo zawiesiny polikwasu akrylowego w wodzie i wodorotlenek sodowy (NaOH) dodano do 687 g odmineralizowanej wody uzyskując pH 9. Następnie do mieszaniny dodano 150 g cząstek tlenku glinowego o przeciętnej średnicy 1 μm. Tak otrzymaną mieszaninę mieszano w ciągu 10 minut za pomocą turbinki. Następnie dodano 158 g zawiesiny spoiwa zawierającej 20% wagowo polikrzemianu litowego w wodzie (wprowadzonej do handlu przez firmę Grace pod nazwą LUDOX) i 1 g środka zwilżającego (wprowadzonego do handlu przez Union Carbide pod nazwą TRITON

X-100).

Z kolei techniką powlekania przepływowego wytwarzano z tej mieszaniny na płycie szklanej warstwę rozpraszającą. Mieszaninę osadzano w takiej ilości, aby raz wysuszona warstwa miała grubość 2,5 mikrona.

Przykład 11 jest przykładem porównawczym, który polega na stosowaniu następującej mieszaniny, w której wielkość cząstek jest bardzo mała.

g zawiesiny 50% wagowo polikwasu akrylowego w wodzie i wodorotlenek sodowy (NaOH) dodano do 87 g odmineralizowanej wody uzyskując pH 9. Następnie dodano 750 g zawiesiny cząstek tlenku glinowego (przeciętna średnica 0,2 mikrona) zawierającej 20% wagowo cząstek w wodzie. Tak otrzymaną mieszaninę mieszano w ciągu 10 minut za pomocą turbinki. Z kolei dodano 158 g zawiesiny zawierającej 20% polikrzemianu litowego w wodzie (wprowadzonej do handlu przez firmę Grace pod nazwą LUDOX) i 1 g środka zwilżającego (wprowadzonego do handlu przez Union Carbide pod nazwą TRITON X-100).

Z tej mieszaniny stosując technikę powlekania przepływowego wytwarzano następnie na płycie szklanej warstwę rozpraszającą. Mieszaninę osadzano w takiej ilości, aby raz wysuszona warstwa miała grubość 2 mikronów.

Tak osadzone na płycie szklanej różne warstwy rozpraszające z Przykładów od 1 do 11 badano następnie opisaną wyżej metodą pomiaru osłabienia kontrastu.

Na tych różnych przykładach prowadzono także pomiary przepuszczalności światła pod źródłem oświetlającym D65.

Wzrokowo oceniano także odporność warstw rozpraszających z Przykładów 3 i 9 do 11 na zarysowanie paznokciem. Odporność określa się jako „dobrą”, gdy warstwa nie odrywa się od płyty szklanej, a jako „słabą”, gdy warstwa odrywa się odsłaniając szkło po zarysowaniu powierzchni paznokciem.

Odporność warstw rozpraszających na temperaturę określano po poddaniu wymienionych warstw działaniu temperatury 450°C w ciągu 1 godziny. Odporność oznaczona jako „-” oznacza, że warstwa badana nieuzbrojonym okiem była przynajmniej częściowo uszkodzona. Natomiast odporność oznaczona jako „+” oznacza, że warstwa zachowuje swój oryginalny wygląd.

Uzyskane różne wyniki są podane niżej w tabeli.

Przykład	Osłabienie kontrastu (%)	TL (%)	Odporność na zarysowanie	Odporność na temperaturę
1	52	66	n.d.	-
2	65	47	n.d.	-
3	43	76	słaba	-
4	54	64	n.d.	-
5	48	69	n.d.	-
6	62	60	n.d.	+
7 (porównawczy)	43	72	n.d.	-
8 (porównawczy)	62	51	n.d.	-
9	64	57	dobra	+
10	66	55	dobra	+
11 (porównawczy)	< 20	78	dobra	+

n.d.: nie określono

PL 204 420 B1

Uzyskane wyniki wskazują, że warstwy rozpraszające według wynalazku dają w wyniku osłabienie kontrastu, a zatem i jednorodność światła, na przykład w płaskiej lampie z ekranem ciekłokrystalicznym, która jest lepsza niż jednorodność przy stosowaniu już znanych technik przy tej samej ogólnej wielkości i danej przepuszczalności światła.

Te wyniki wskazują także, że przy tej samej ogólnej wielkości i danym osłabieniu kontrastu warstwy rozpraszające według wynalazku dają w wyniku lepszą przepuszczalność światła niż warstwy wytwarzane z zastosowaniem dotychczasowych technik.

Na podstawie tych wyników można wywnioskować, że w przypadku danego osłabienia kontrastu i danej przepuszczalności światła warstwy rozpraszające według wynalazku umożliwiają wytwarzanie na przykład płaskiej lampy, która ma mniejszą ogólną wielkość niż lampy według dotychczasowego stanu techniki.

Należy nadmienić, że warstwy wytworzone ze spoiwa mineralnego mają lepszą odporność na zarysowanie i lepszą odporność na działanie temperatury.

Claims

1. Warstwa rozpraszają ca skł adają ca się z czą stek zaglomerowanych w spoiwie, znamienna tym, że zawiera cząstki mineralne mające przeciętną średnicę od 0,3 do 2 mikronów, oraz ewentualnie dodatek dyspergujący, zawartość spoiwa wynosi od 10 do 40% objętościowo, cząstki tworzą agregaty, których wielkość wynosi od 0,5 do 20 mikronów, a zwłaszcza mniej niż 5 mikronów, oraz że warstwa ma osłabienie kontrastu większe niż 40%.

2. Warstwa według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa ma przepuszczalność światła TL większą niż 45%, a zwłaszcza większą niż 60%.

3. Warstwa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że cząstki są cząstkami półprzezroczystymi, a zwłaszcza cząstkami wybranymi spośród cząstek tlenków, azotków albo węglików.

4. Warstwa według jednego z zastrz. 1 do 3, znamienna tym, ż e czą stki są czą stkami tlenku krzemu, glinu, cyrkonu, tytanu albo ceru albo mieszaniną co najmniej dwóch z tych tlenków.

5. Warstwa według jednego z zastrz. 1 do 4, znamienna tym, że warstwa zawiera dodatek dyspergujący, taki jak kwas, zasada, jony dwuwartościowe albo polimery jonowe o niskim ciężarze cząsteczkowym.

6. Warstwa według jednego z zastrz. 1 do 5, znamienna tym, że warstwa ma grubość od 1 do 20 mikronów.

7. Warstwa według jednego z zastrz. 1 do 6, znamienna tym, że spoiwo wybiera się spośród spoiw mineralnych, takich jak krzemiany potasowe, krzemiany sodowe, krzemiany litowe i fosforany glinowe, i spoiw organicznych, takich jak polimery typu polialkoholu winylowego, żywicy termoutwardzalnej i akrylowego.

8. Warstwa według zastrz. 7, znamienna tym, że spoiwo jest spoiwem mineralnym.

9. Zastosowanie warstwy rozpraszającej jak okreś lono w jednym z zastrz. 1 do 8 do wytwarzania podłoża rozpraszającego w płaskiej lampie.

10. Zastosowanie według zastrz. 9, znamienne tym, że warstwę rozpraszającą osadza się na płaskim podłożu, wykonanym zwłaszcza ze szkła.

11. Zastosowanie według zastrz. 9 albo 10, znamienne tym, że płaskie podłoże jest jedną z pł yt szklanych tworzą cych pł aską lampę .

12. Zastosowanie według jednego z zastrz. 10 albo 11, znamienne tym, że warstwę rozpraszającą osadza się po obydwóch stronach płaskiego podłoża.

13. Zastosowanie według jednego z zastrz. 9 do 12, znamienne tym, że warstwę rozpraszającą osadza się z zastosowaniem sposobu osadzania, takiego jak druk sitowy, powlekanie farbą, powlekanie zanurzeniowe, powlekanie wirowe, powlekanie przepływowe albo rozpylanie.

14. Zastosowanie według jednego z zastrz. 9 do 13, znamienne tym, że grubość i/lub gęstość pokrycia warstwy zmieniają się na powierzchni osadzania.