DE10059850A1

DE10059850A1 - Anzeigeeinrichtung, insbesondere Bildröhre mit Vorsatzfläche

Info

Publication number: DE10059850A1
Application number: DE2000159850
Authority: DE
Inventors: Peter Elfner; Carsten Weinhold; Bjoern Ramdohr
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-13
Also published as: AU2002223630A1; WO2002045121A3; WO2002045121A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere Bildröhre, mit DOLLAR A - einer Anzeigefläche; DOLLAR A - einer vor der Anzeigefläche angeordneten Vorsatzfläche; DOLLAR A - einer Vorrichtung, die die Vorsatzfläche auf Abstand zur Anzeigefläche hält und eine dichte Verbindung zwischen Vorsatzfläche und Anzeigefläche zur Verfügung stellt. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Anzeigefläche und Vorsatzfläche mit einer Flüssigkeit befüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere Bildröhre mit Vorsatzfläche mit einer Anzeigefläche, einer vor der Anzeigefläche angeordneten Vorsatzfläche sowie einer Vorrichtung, die die Vorsatzfläche auf Abstand zur Anzeigefläche hält und eine dichte Verbindung zwischen Vorsatzfläche und Anzeigefläche zur Verfügung stellt.

Insbesondere findet die Erfindung Anwendung für Bildröhren, und hier bevorzugt Fernsehbildröhren als Anzeigeeinrichtung, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Anzeigefläche eine flache Bildschirmfläche ist, die weder in horizontaler noch vertikaler Richtung gekrümmt ist.

Solche Röhren werden allgemein als Trueflat- oder Totalflat-Röhren bezeichnet.

Vorsatzscheiben auf Bildschirmen, seien es flache oder gewölbte, wurden bisweilen nur ganzflächig aufgeklebt oder, ohne einen optischen Verbund zu bilden, durch einen Luftspalt vom Bildschrim getrennt vorgesetzt. Fernsehbildröhren mit ganzflächig aufgeklebter Vorsatzscheibe haben Vorteile in Bezug auf Implosionssicherheit, Antireflexion und Antistatik. Sie besitzen jedoch den Nachteil einer schlechten Recyclingfähigkeit. Ist die Vorsatzscheibe vom Bildschirm durch einen Luftspalt getrennt, sind zwar die Antireflexion und Implosionssicherheit vermindert, jedoch hat ein derartiges System Vorteile betreffend die Recyclingfähigkeit der verwendeten Glasteile.

Um die eingesetzten Glasarten wiederverwerten zu können, müßen diese sortenrein voneinander getrennt werden. Problematisch für die Wiederverwendung des Glases ist dabei der anhaftende Klebstoff. Das Glas muß von allen organischen Resten gesäubert werden, bevor es wieder eingeschmolzen werden kann, da die organischen Bestandteile, wenn sie in die Schmelze gelangen, die dort befindlichen Metalloxide zu elementarem Metall reduzieren können. Befindet sich flüssiges Metall in der Schmelze, kommt es zur sogenannten "Metalltropfenbohrung", bei der sich das Metall in den Wannenboden frißt, so daß die Gefahr eines Wannenbruchs besteht.

Die Trennung der Vorsatzscheibe vom Bildschirm und das Ablösen der großflächig aufgebrachten Klebstoffe von den Glasteilen erweist sich gemäß dem Stand der Technik als schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Anzeigeeinrichtung mit Vorsatzfläche zu schaffen, die die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. Insbesondere soll das System aus Anzeigefläche und Vorsatzfläche eine oder mehrere der folgenden Funktionen ermöglichen:
eine erhöhte Implosionssicherheit, Antireflexion, Antistatik, Transmissionsänderung und Recyclingfähigkeit. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Raum zwischen Anzeigefläche und Vorsatzfläche mit einer Flüssigkeit befüllt ist.

Das erfindunngsgemäße System zeichnet sich durch eine hohe Recyclingfähigkeit des gesamten Verbundsystems aus. Insbesondere kann der Verbund zwischen Vorsatzscheibe und Bildschirm nach Ablauf der Nutzung mit einfachen Mitteln gelöst werden, um die unterschiedlichen Glasarten ihren jeweiligen Wertstoffkreisen wieder zuführen zu können. Erfindungsgemäß wird zur Herstellung des optischen Verbundes eine Flüssigkeit mit definiertem Brechungsindex, beispielsweise eine Immersionsflüssigkeit anstelle der aushärtenden Klebstoffe verwendet. Soll die Vorsatzscheibe von der Bildröhre getrennt werden, muß lediglich die Flüssigkeit zwischen Vorsatzscheibe und Bildröhre abgelassen werden. Dies kann durch punktuelle Zerstörung des Rahmens oder über ein im Rahmensystem integriertes Ablaß- und Belüftungsventil geschehen. Die Flüssigkeit kann somit gesammelt und der Wiederverwertung zugeführt werden. Die Trennung von Vorsatzscheibe und Fernsehbildschirm kann dann unter Zerstörung des Rahmenmaterials vorgenommen werden.

Die optischen Eigenschaften des gesamten Systems können gegenüber Systemen mit aufgeklebten Vorsatzscheiben verbessert werden, da der Brechungsindex der Immersionsflüssigkeiten wesentlich einfacher auf den der verwendeten Gläser abgestimmt werden kann als der des Klebstoffes.

Die mechanische Sicherheit der Röhre nach VDE 0864/ VDE 0860, UL 1418, IEL 39/298/CD: 1998-05 wird durch die Verwendung der Sandwichbauweise verbesert. Stöße, hervorgerufen durch das Aufschlagen von Objekten auf die nicht durch das Gehäuse geschützte Bildschirmfläche, werden durch die Vorsatzscheibe und Flüssigkeitsschicht gedämpft. So können Stöße von erheblicher Kraft auf für eine Implosion ungefährliche Größe minimiert werden. Hierbei wird zwar die Vorsatzscheibe zerstört, jedoch werden Personen vor Schaden, der durch eine Implosion entstehen kann, bewahrt.

Die Vorsatzscheibe kann thermisch oder chemisch gehärtet sein. Sie kann somit wesentlich zur Festigkeit der Röhre beitragen. Dies hat den Effekt, daß der Schirm dünner und damit leichter gestaltet werden kann.

Die Minderung der Reflexionen wird durch verschiedene Maßnahmen erreicht. Wichtig ist, daß die Brechungsindices der Vorsatzscheibe, der Immersionsflüssigkeit und des Fernsehbildschirms einander angeglichen sind. Hierdurch entsteht ein optischer Verbund zwischen den Bauteilen. Die Vorsatzscheibe wirkt damit im wesentlichen als optisch einstückiges Medium, wodurch Reflexionen, die an den Grenzflächen unterschiedlicher Medien auftreten würden, vermieden werden. Zur weiteren Reflexionsminderung genügt es, die Vorsatzscheibe durch Aufbringen einer ein- oder mehrschichtigen Interferenzbeschichtung zu entspiegeln. Um dies zu erreichen, wird die Vorsatzscheibe mittels eines Sol-Gel-Verfahrens oder einem Sputter-Verfahren beschichtet.

Antistatische Beschichtungen können auf der Vorder- oder Rückseite der Vorsatzscheibe aufgebracht sein. Hierdurch kann die elektrostatische Aufladung der Vorsatzscheibe herabgesetzt und somit einer Verschmutzung durch Staubpartikel vorgebeugt werden. Diese Schichten haben in der Regel einen Flächenwiderstand von unter 15 kOhm.

Bei einer phototropen Vorsatzscheibe vermindert sich durch Bestrahlung mit ultraviolettem oder kurzwelligem sichtbarem Licht die Transmission im sichtbaren Spektralbereich. Nach Beendigung der Belichtung geht sie in kurzer Zeit wieder zurück.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und der beigeschlossenen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes System einer Bildröhre mit Vorsatzscheibe.

Fig. 2 den Querschnitt am Rand eines Systems gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Bildröhre mit Vorsatzscheibe. Das tragende Teil der Vorsatzscheibe ist der flache Bildschirm 1 des Fernsehgerätes. Dieser bildet zusammen mit dem Trichter 3 die Braunsche Röhre, die in Fernsehgeräten und Computermonitoren eingesetzt wird. Bei der Bildröhre handelt es sich in der dargestellten Ausführungsform um eine sogenannte True-Flat- oder Total-Flat-Röhre. Auf der Bildschirmoberfläche wird das Rahmensystem 5 aufgebracht. Das Rahmensystem 5 kann abhängig von den erwünschten Funktionen unterschiedlich beschaffen sein. Die Grundfunktion, die vom Rahmen-System immer gewährleistet sein muß, ist, die Vorsatzscheibe 7 in einem definierten Abstand zur Bildschirmoberfläche zu positionieren und den Raum, gebildet durch Vorsatzscheibe 7, Bildschirm 1 und Rahmen 5, abzudichten. So kann in einfachen Fällen der Rahmen 5 durch ein beidseitig klebendes Klebeband oder eine Kleberaupe gebildet sein. Es sind jedoch auch Konstruktionen aus Metall oder Kunststoff denkbar. Auch können Leitungen an der Rahmenkonstruktion angebracht sein, die die Beschichtung auf Innen- oder Außenseite der Vorsatzscheibe 7 oder die Flüssigkeit 8 kontaktieren. Als Flüssigkeiten können zwischen Vorsatzscheibe 7 und Bildschirmoberfläche 1 aus der Mikroskopie bekannte Immersionsflüssigkeiten mit definiertem Brechungsindex verwandt werden. Der Brechungsindex der Immersionsflüssigkeit wird dabei so gewählt, daß er dem Brechungsindex des Bildschirmes und/oder der Vorsatzscheibe weitgehend entspricht, um Reflexionsverluste zu minimieren. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Vorsatzscheibe ein Brechungsindex n_Vorsatz hat, der geringer ist also der des Bildschirmglases n_Bildschirm und der Brechungsindex der Flüssigkeit n_Flüssigkeit zwischen dem Brechungsindex des Bildschirmes n_Bildschirm und des Vorsatzes n_Vorsatz liegt, also gilt

n_Bildschirm ≧ n_Flüssigkeit ≧ n_Vorsatz.

Als Immersionsflüssigkeiten könnten Paraffinöle eingesetzt werden, deren Berechnungsindexwert mit Bromnaphtalin-Zusatz, beispielsweise mit Hilfe eines Abbe-Refraktometers bis auf die dritte Stelle hinter dem Komma an dem Brechnungsindes von Glas angepasst werden kann. Alternativ könnten auch reine Silikonöle verwendet werden.

Als Flüssigkeit unter Recyclinggesichtspunkten besonders geeignet ist Wasser
H₂O mit einem Brechungsindex n(H₂O) = 1,33.

In Fig. 1 ist eine Entspiegelungsbeschichtung 1 auf der Vorderseite der Vorsatzscheibe als eine mögliche Funktionsbeschichtung dargestellt. Zum besseren Verständnis der Abbildung sind Vorsatzscheibe, Flüssigkeit und Rahmensystem auf der vorderen Bildschirmecke auch im Schnitt dargestellt.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Rand des Systems. Mögliche Beschichtungen auf Vorsatzscheibe 7 oder Bildschirm 1 sind hier nicht gezeugt. Deutlich zu sehen ist wie das Rahmensystem 5 den Abstand der Vorsatzscheibe zum Bildschirm bestimmt. Dieser Abstand kann mehrere Millimeter betragen. Er kann aber auch so schmal sein, daß zwischen Vorsatzscheibe 7 und Schirm 1 Adhäsionskräfte wirken. Hierbei würden wenige Tropfen einer Flüssigkeit zum Füllen des Raums ausreichen.

Claims

1. Anzeigeeinrichtung, insbesondere Bildröhre, mit

1. 1.1 einer Anzeigefläche (1);
2. 1.2 einer vor der Anzeigefläche (1) angeordneten Vorsatzfläche (7);
3. 1.3 einer Vorrichtung, die die Vorsatzfläche (7) auf Abstand zur Anzeigefläche (1) hält und eine dichte Verbindung zwischen Vorsatzfläche und Anzeigefläche zur Verfügung stellt; dadurch gekennzeichnet, daß
4. 1.4 der Raum zwischen Anzeigefläche (1) und Vorsatzfläche (7) mit einer Flüssigkeit befüllt ist.

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigefläche (1) eine Bildschirmfläche ist.

3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschirmfläche eine flache Bildschirmfläche ist, die weder in horizontaler noch in vertikaler Richtung gekrümmt ist.

4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsatzfläche (7) eine Flachglasscheibe ist.

5. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, die die Vorsatzfläche auf Abstand hält, ein Rahmensystem (5) umfaßt.

6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmensystem (5) beidseitiges Klebeband umfaßt.

7. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmensystem (5) eine Kunststoffraupe umfaßt, die durch UV- Bestrahlung aushärtet.

8. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmensystem (5) eine starre Konstruktion aus Metall oder Kunststoff umfaßt, die auf die Anzeigefläche sowie die Vorsatzfläche aufgeklebt ist und Kontaktierungspunkte aufweist, um für antistatische Funktionen Strom zu- oder abzuleiten.

9. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsatzfläche (7) eine mehrschichtige Interferenzbeschichtung zur Entspiegelung umfaßt.

10. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsatzfläche (7) eine Antihaftschicht umfaßt.

11. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsatzfläche (7) mit einer elektrischen, leitfähigen, antistatisch wirkenden und geerdeten Beschichtung versehen ist.

12. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsatzfläche (7) eine Flachglasscheibe aus phototropem Glas ist.

13. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine oder mehrere der nachfolgenden Flüssigkeiten umfaßt:
eine Immersionsflüssigkeit
Wasser

14. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Immersionsflüssigkeit eine Paraffinöl mit Bromnaphtalin-Zusatz oder ein Silikonöl umgefasst.